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超高能量吸收密度力學超材料制成

來源:科技日報 作者:頡滿斌 2023年04月24日 21:14

  記者23日從中國科學院近代物理研究所獲悉,該所材料研究中心科研人員與重慶大學的合作者利用核徑跡技術,制備出具有超高能量吸收密度的力學超材料。相關成果發表在《自然·通訊》上。

  作為一類新興的力學超材料,納米晶格可以在更輕質的情況下實現超常的力學性質,有望在高性能材料領域帶來變革性的應用。納米梁晶格是其中最主要的研究對象,然而長期以來,梁直徑小于100納米的金屬納米晶格的制備很難突破。

  科研人員基于蘭州重離子加速器裝置,利用核徑跡技術,成功制備了梁直徑僅為34納米的金和銅準體心立方納米梁晶格。該方法突破了已有納米梁晶格力學超材料的尺寸極限,實現了梁直徑和相對密度的可控可調。

  實驗結果表明,銅納米梁晶格的能量吸收密度超越了已有納米梁晶格,刷新了納米梁晶格超材料的能量吸收阿什比圖。此外,金和銅納米梁晶格在密度不到塊體材料一半的情況下,其屈服強度超過了其對應的塊體材料。

  該研究證明了金和銅準體心立方納米梁晶格具有優異的能量吸收能力和抗壓強度,加深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,為探尋超高能量吸收密度的納米梁晶格提供了新思路。

(責編:鄢妮)
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