我国科学家制成超高能量吸收密度力学超材料，登《自然》顶刊！

(资料图)

近日，中国科学院近代物理研究所材料研究中心科研人员与重庆大学的合作者成功利用核径迹技术制备出了一种具有超高能量吸收密度的力学超材料。相关成果已经在国际著名学术期刊《自然·通讯》上发表。

纳米晶格这一新兴的力学超材料，可以在更加轻盈的情况下发挥出超常的力学性质，为高性能材料领域带来了革命性的应用前景。其中，纳米梁晶格是一种主要的研究对象。然而，长期以来，制备直径小于100纳米的金属纳米晶格的梁极具挑战性。

为解决这一问题，科研人员利用兰州重离子加速器装置，采用核径迹技术成功制备出直径仅为34纳米的铜和金准体心立方纳米梁晶格。这种方法突破了以往的纳米梁晶格力学超材料的尺寸极限，实现了对梁直径和相对密度的可控可调。

实验结果表明，与之前的纳米梁晶格相比，铜纳米梁晶格的能量吸收密度更高，刷新了纳米梁晶格超材料的阿什比图。此外，无论是金还是铜的纳米梁晶格，在相对密度不到块体材料一半的情况下，其屈服强度均超过了相应的块体材料。

这项研究证明了金和铜准体心立方纳米梁晶格不仅具有出色的能量吸收性能和抗压强度，而且深化了对纳米梁晶格力学性质的理解。同时，实现了核径迹技术在纳米结构超材料研究中的应用，为寻找超高能量吸收密度纳米梁晶格提供了新思路。

据研究人员介绍，该研究成果对于生产模块化化学装置、核电设备保护罩、武器装备、汽车及其他交通工具以及航空航天等领域均具有广泛应用前景。他们表示，下一步将继续优化该试验方案，进一步探索能够实现能量吸收的核径迹技术，为制备新型超材料打下坚实基础。

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