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新型惊喜超材料无感斗篷到弹性陶瓷
“超材料”是一类具有特殊性质、自然界中并不存在的人造材料.物理学家和材料科学家正在对超材料的奇异特性进行研究,发掘它们在生活应用中的各种可能性.目前,我们已经看到了许多关于这些材料的构思、设计和初步应用.
感觉不到
魏格纳教授研究斗篷,但并不是为了使物体隐形.他的目的是将物理作用力隐藏起来.他的实验室研制了一种蜂窝状的材料,可以使物体无法被人感觉到.这种特别的超材料是一种在某些性质上类似液体的固体晶格,能够使外部施加的压力发生偏转.换句话说,这是将地面本身变成某种超材料,或许可以使发电厂免遭地震的威胁.
设置保险杠
荷兰莱顿大学的博士研究生巴斯蒂安·弗洛林展示了他的研究成果,他称这是世界上第一种机械力学上“可编程”的材料.这种材料可以在纵向和横向上进行压缩,在挤压的过程中,它的质地可以很僵硬,也可以很柔软,或者介于二者之间.“想象一下,你可以编程出一种汽车保险杠,假如你驶入一个有很多小孩子的地方,你就会想拥有一个非常柔软的保险杠,”弗洛林说,“但如果是在高速公路上飞速行驶,你就会想它能足够坚固.”
拯救发动机
哈佛大学的卡蒂亚·贝尔托迪（Katia Bertoldi）教授也在研究一种类似的奇特弹性材料,据称其具有负的“泊松比”（Poisson ratio）.贝尔托迪教授已经和劳斯莱斯公司合作,设计出具有复杂狭缝结构的发动机零件,可以经受住更多次的压缩周期.
反弹陶瓷管
加州理工学院的一个团队开发出了非常奇异的陶瓷材料,在被压缩到50%之后还能反弹复原.这些陶瓷管的壁只有几纳米厚,整个产品的厚度甚至比一张纸还薄.他们采用的原材料是氧化铝,强度比钢还高.尽管还远没有到实际应用的阶段,但相信这种陶瓷材料能够在一些领域中发挥重要作用.举例来说,宇宙飞船或飞机发动机或许可以使用陶瓷防护瓦来隔热,而不是使用金属罩.
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