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科學家造出“剛?cè)岵钡纳衿娌牧希踩玟撹F，柔似橡膠，拉伸4倍不破裂

文章來源：新能源網(wǎng) 更新時間：2025-07-24 15:21:42

超材料是一類具有微觀結(jié)構(gòu)的合成材料，其賦予整體材料卓越的性能。過去，研發(fā)重點大多放在設計比傳統(tǒng)超材料更堅固、更堅硬的產(chǎn)品上。然而，這里存在一個矛盾點：材料越硬，柔韌性往往就越差。

如今，麻省理工學院的工程師們成功找到了一種方法，能讓超材料既堅固又有彈性。通常情況下，基礎(chǔ)材料高度剛性且易碎，但通過以精確、復雜的圖案進行印刷，就能形成兼具堅固性與柔韌性的結(jié)構(gòu)。

這種新材料的雙重特性關(guān)鍵在于其結(jié)合了堅硬的微觀支撐結(jié)構(gòu)和柔軟的編織架構(gòu)。這種微觀的“雙重網(wǎng)絡”是通過一種類似有機玻璃的聚合物打印而成，能夠制造出一種材料，使其在不完全斷裂的情況下可以拉伸至其原始尺寸的四倍以上。相比之下，其他形式的聚合物幾乎沒有伸展性，一旦出現(xiàn)裂痕就會很容易碎裂。

研究人員表示，這種新的雙網(wǎng)絡設計可應用于其他材料，比如制造彈性陶瓷、玻璃和金屬。這種堅韌且可彎曲的材料，能用于制作抗撕裂紡織品、柔性半導體、電子芯片封裝，還能制成耐用且適配性好的支架，用于培養(yǎng)細胞以進行組織修復。

“我們正在為超材料開拓新的領(lǐng)域，”麻省理工學院副教授 Carlos Portela 說道，“你可以打印雙網(wǎng)金屬或陶瓷，這樣能獲得諸多優(yōu)勢，因為破壞它們需要消耗更多能量，而且它們的拉伸性能也要好得多。”

Portela 及其同事于近日在 Nature Materials 雜志上發(fā)表了這一研究成果。其他作者包括 James Utama Surjadi，以及 Bastien Aymon 和 Molly Carton。

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