英国《自然》杂志16日发表了一项资料学最新效果:英国帝国理工学院团队报告了一种全新人工超资料——强度添加但质量仍旧较轻,这种资料是使用多向晶格,并结合3D打印技术制成,而其中新式晶格则是根据强金属合金的基本原理规划的。
晶格结构由重复节点和连接支柱组成,结合3D打印技术,制造出来的资料既轻便又坚固。然而,一旦这些资料失效,会带来灾难性结果,这约束了它们的实际使用。而失效的原因在于这些资料的结构——晶格全体取向单一。
相同的现象也存在于金属单晶中,其结构相似,内部会沿特定平面发作滑移而变形。不过,在包括不同取向晶粒的多晶材猜中,晶粒边界有助于阻挠正在成形的滑移和裂缝进一步蔓延,因此可以进步这些资料反抗变形的能力。
此次,帝国理工学院科学家模拟多晶资料,规划了具有粒状结构的新式晶格状超资料,使内部晶格的不同区域具有不同的取向。
研究人员发现,粒状超资料(又称“变斑晶”)发作形变时,比传统超资料更坚固,更耐损。与多晶资料一样,“变斑晶”的强度可以经过缩小每个粒状晶格区域的尺度来增强。
研究团队创造了在施压后可以扭变成不同构型的特别“变斑晶”,模仿的是晶体材猜中相似的重排。归纳而言,这些效果将会为科学界带来愈加坚固且适合于各种使用的轻型3D打印资料。