我國科學家制成超高能量吸收密度力學超材料，登《自然》頂刊！

(資料圖)

近日，中國科學院近代物理研究所材料研究中心科研人員與重慶大學的合作者成功利用核徑跡技術制備出了一種具有超高能量吸收密度的力學超材料。相關成果已經在國際著名學術期刊《自然·通訊》上發表。

納米晶格這一新興的力學超材料，可以在更加輕盈的情況下發揮出超常的力學性質，為高性能材料領域帶來了革命性的應用前景。其中，納米梁晶格是一種主要的研究對象。然而，長期以來，制備直徑小于100納米的金屬納米晶格的梁極具挑戰性。

為解決這一問題，科研人員利用蘭州重離子加速器裝置，采用核徑跡技術成功制備出直徑僅為34納米的銅和金準體心立方納米梁晶格。這種方法突破了以往的納米梁晶格力學超材料的尺寸極限，實現了對梁直徑和相對密度的可控可調。

實驗結果表明，與之前的納米梁晶格相比，銅納米梁晶格的能量吸收密度更高，刷新了納米梁晶格超材料的阿什比圖。此外，無論是金還是銅的納米梁晶格，在相對密度不到塊體材料一半的情況下，其屈服強度均超過了相應的塊體材料。

這項研究證明了金和銅準體心立方納米梁晶格不僅具有出色的能量吸收性能和抗壓強度，而且深化了對納米梁晶格力學性質的理解。同時，實現了核徑跡技術在納米結構超材料研究中的應用，為尋找超高能量吸收密度納米梁晶格提供了新思路。

據研究人員介紹，該研究成果對于生產模塊化化學裝置、核電設備保護罩、武器裝備、汽車及其他交通工具以及航空航天等領域均具有廣泛應用前景。他們表示，下一步將繼續優化該試驗方案，進一步探索能夠實現能量吸收的核徑跡技術，為制備新型超材料打下堅實基礎。

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