英国《自然》杂志16日发表了一项材料学最新成果：英国帝国理工学院团队报告了一种全新人造超材料——强度增加但质量依旧较轻 ， 这种材料是利用多向晶格 ， 并结合3D打印技术制成 ， 而其中新型晶格则是根据强金属合金的基本原理设计的 。
晶格结构由重复节点和连接支柱组成 ， 结合3D打印技术 ， 制造出来的材料既轻便又坚固 。 然而 ， 一旦这些材料失效 ， 会带来灾难性后果 ， 这限制了它们的实际应用 。 而失效的原因在于这些材料的结构——晶格整体取向单一 。
同样的现象也存在于金属单晶中 ， 其结构类似 ， 内部会沿特定平面发生滑移而变形 。 不过 ， 在包含不同取向晶粒的多晶材料中 ， 晶粒边界有助于阻止正在成形的滑移和裂缝进一步蔓延 ， 因而可以提高这些材料抵抗变形的能力 。
此次 ， 帝国理工学院科学家模拟多晶材料 ， 设计了具有粒状结构的新型晶格状超材料 ， 使内部晶格的不同区域具有不同的取向 。
研究人员发现 ， 粒状超材料（又称“变斑晶”）发生形变时 ， 比传统超材料更坚固 ， 更耐损 。 与多晶材料一样 ， “变斑晶”的强度可以通过缩小每个粒状晶格区域的尺寸来增强 。
【多向晶格+3D打印：全新人造超材料轻便又坚固】研究团队创造了在施压后能够扭变成不同构型的特殊“变斑晶” ， 模仿的是晶体材料中类似的重排 。 综合而言 ， 这些成果将会为科学界带来更加坚固且适合于各种应用的轻型3D打印材料 。
