这种新型碳基材料既轻又硬,可能成为凯夫拉纤维和钢的替代品。
研究人员用纳米尺度的碳素支柱制造了一种超轻材料,使材料具有韧性和机械鲁棒性。
他们首先使用双光子光刻技术制造了一种纳米结构的材料,这种技术使用快速、高功率的激光在光敏树脂中固化微观结构。
研究人员构建了一个被称为四面体的重复图案一种由微观支柱组成的晶格结构。
在形成晶格结构后,研究人员将剩余的树脂洗掉,并将其放在高温真空炉中,将聚合物转化为碳,留下一种超轻的纳米结构碳材料。
科学家通过用微粒以超音速发射来测试这种材料的弹性,发现这种比人类头发丝宽度还细的材料可以防止微粒穿透它,甚至在微粒速度超过音速2倍以上时仍然可以有效防止穿透。
研究人员计算出,与钢、凯夫拉纤维、铝和其他同等重量的抗冲击材料相比,这种新材料在吸收冲击方面更有效。
该研究发表在《自然-材料》上。
(原标题:麻省理工开发出可承受超音速冲击的超轻材料)