科學家開發出一種新型材料兼顧高強度、輕質與吸震能力
你寧願撞到磚牆上還是撞到床墊上?大多數人會發現這個決定很簡單。磚牆的硬度並不能有效地抑制衝擊或振動,而柔軟的床墊則可以很好地吸收這種衝擊。有趣的是,在材料設計領域,可能需要這兩種特性。
材料需要善於消散振動,同時保持足夠的剛度以防止在巨大壓力下坍塌。UvA 物理研究所的一組研究人員現在已經找到了一種設計材料的方法,可以同時做到這兩點。
通常,材料的兩種特性是相互排斥的:某種材料要么堅硬,要么可以很好地吸收振動——但很少兩者兼而有之。然而,如果我們能夠製造出既堅硬又善於吸收振動的材料,那麼就會有很多潛在的應用,從納米尺度的設計到航空航天工程。

阿姆斯特丹大學的一組研究人員現已找到一種方法來製造堅硬但仍能很好吸收振動的材料——同樣重要的是,這種材料可以保持非常輕的重量。
該出版物的主要作者David Dykstra 解釋說:“我們發現訣竅是使用會彎曲的材料,例如薄金屬板。 當以一種巧妙的方式組合在一起時,由這種彎曲的板材製成的結構會成為很好的振動吸收器——但與此同時,它們還保留了它們所用材料的很多剛度。 此外,板材不需要很厚,因此材料可以保持相對輕便。”
該材料使用這種金屬板的屈曲來組合所有這些所需的特性。研究人員徹底研究了這些彎曲材料的特性,發現它們都顯示出剛度和消振能力的神奇組合。由於已知材料不具有這種所需的特性組合,因此新的實驗室製造材料(或超材料)具有非常廣泛的潛在應用,並且具有非常廣泛的規模。
這種材料可能的用途範圍從米級(航空航天、汽車應用和許多其他民用設計)到微型(顯微鏡或納米光刻等應用)。