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新型超材料
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新型超材料能通过遥控改变尺寸和形状
科技日报· 2025-09-24 07:35
核心技术突破 - 新型超材料由美国莱斯大学研究团队开发,兼具柔软性与高强度,可通过远程控制快速改变尺寸和形状[1] - 超材料特性源于其微观结构的几何形状、排列和尺寸,而非化学成分,展现出自然界材料不具备的独特性能[1] - 材料在极度柔软的同时兼具稳定性和可变形性,可承受超过自身重量十倍的压缩载荷,并在极端温度及强酸环境中保持稳定[1] 材料特性与制造 - 通过在材料结构中引入梯形支撑段和加强梁等几何特征,将"多稳定性"编程到软结构中,使其能以多种稳定状态存在[1] - 材料结构形成"能量屏障",在外部驱动力消失后能锁定新形态并持久保持[1] - 超材料采用3D打印制造,构建出相互连接的微结构单元,每个单元可在"开"与"关"状态间快速切换,切换后无需持续供能[1] 功能与应用前景 - 将多个基本单元组合可构建复杂三维结构,能在外部磁场驱动下整体变形并产生类似蠕动的运动[2] - 材料在长期暴露于机械应力和模拟人体胃部的强酸环境后仍能保持功能完整性[2] - 该技术有望在医疗领域实现精确定位、靶向药物递送或在体内施加可控机械刺激,团队正与外科医生合作设计无线流体控制系统[2]