Only Perception: 世上最輕的材料

2011-11-22

世上最輕的材料

World's lightest material developed
http://www.physorg.com/news/2011-11-world-lightest-material.html

November 17, 2011

一群來自 UC Irvine、HRL 實驗室以及加州理工學院的研究者開發出世上最輕的材料 -- 密度只有 0.9 mg / cc -- 比保麗龍（Styrofoam）輕約百倍。他們的發現出現在 11/18 當期 Science 上。

這種新材料因其獨特的「微格狀」蜂巢式結構（micro-lattice cellular architecture），重新定義了輕量化材料的極限。藉由在奈米、毫米、微米尺度下設計出百分之 0.01 的固體，研究者能夠製造出一種百分之 99.99 都是由空氣所組成的材料。"妙招在於製造出以中空管連結的格狀物。這種中空（鎳）管的管壁厚度比人類頭髮還細一千倍，" 第一作者，HRL 的 Dr. Tobias Schaedler 表示。

"這種材料的結構允許金屬具有非預期的力學行為（mechanical behavior），包括從壓縮超過百分之 50 的應變（strain）中完全恢復以及非凡的高能吸收。"

"當尺度減少至奈米級時，材料實際上會變得更強，" UCI 機械與航太工程師 Lorenzo Valdevit 表示，他是此計畫的 UCI 首席研究者。"對微米格狀物的結構進行可能的調整（tailoring）後與此結合，你就得到獨特的蜂巢式材料。"

這種新奇材料是為了 DARPA 而開發，能用於電池電極以及聲能、振動能或衝擊能吸收。

William Carter，HRL 結構化材料小組經理，將這種新材料與更大、更熟悉的大廈相比："現代建築，例如（法國）艾菲爾鐵塔或（舊金山）金門大橋，憑藉其結構，具有令人難以置信輕而穩固的效益。我們正把這種概念帶到奈米與微米級，藉此革新輕量化材料。"

※ 相關報導：

＊ Ultralight Metallic Microlattices
http://www.sciencemag.org/content/334/6058/962

T. A. Schaedler, A. J. Jacobsen, A. Torrents, A. E. Sorensen,
J. Lian, J. R. Greer, L. Valdevit, W. B. Carter
Science 18 November 2011: Vol. 334 no. 6058 pp. 962-965
doi: 10.1126/science.1211649

...These materials are fabricated by starting with a template formed by self-propagating photopolymer waveguide prototyping, coating the template by electroless nickel plating, and subsequently etching away the template.