“金屬木材”使鎳與鈦一樣堅固 但重量輕了1/5
科學家已經(jīng)使用一種新技術將普通金屬變成“金屬木材”,其強度-重量比大大提高。賓夕法尼亞大學工程與應用科學學院,伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校和劍橋大學的科學家通過處理原子級別的材料,聲稱已經(jīng)制造出一塊與鈦一樣堅固的鎳片,但重量輕了1/5。 我們日常使用的鋼鐵和其他金屬并不像它們被描述得那樣強大。構成鋼、鋁和鈦等金屬的晶體結構賦予它們強度和柔韌性,但這種結構不完美,因此所受應力有時遠低于金屬本身的理論強度極限。例如,如果鈦具有理想的結構,則其強度將提高10倍。 克服這種情況的一種方法可以在普通木材中找到。純纖維素是木材中的主要成分,但當它形成復雜的木材結構時,它變得如此強大,使木材和商用鋼具有相當?shù)膹姸。在賓夕法尼亞大學機械工程與應用力學系助理教授James Pikul的帶領下,這項新研究探討了采用金屬的新方法,并賦予其多孔結構,使木材具有強度。 在過去,這已經(jīng)通過尋找將熔融金屬變成泡沫的方法,或者使用具有百納米精度的3D打印來逐漸形成類似木材的金屬來完成。問題是金屬泡沫3D打印過程很慢,很難從實驗室規(guī)模擴大規(guī)模。 |