最近，美國加州大學(xué)歐文分校休斯研究實驗室（HRL）有限公司和加州理工學(xué)院共同開發(fā)出了世界上最輕的材料，密度僅0.9毫克/立方厘米，比聚苯乙烯泡沫塑料還要輕100倍。相關(guān)論文發(fā)表在11月18日的《科學(xué)》雜志上。
超輕（每立方厘米小于10毫克）多孔材料在隔音絕熱、電池電極、催化劑載體、聲學(xué)研究、震動能量緩沖等方面都有很大應(yīng)用。新材料具有獨特的“微框格（micro-lattice）”多孔結(jié)構(gòu)，即使在納米、微米和毫米各級尺度，其構(gòu)成也都是約99.99%的空氣和0.01%的固體，為最輕材料劃定了新界限。
該項目主要研究員、加州大學(xué)歐文分校機械與航空工程師洛倫佐·沃德維特說：“當(dāng)材料尺寸小到納米級，就會變得更強。結(jié)合這種性質(zhì)，再讓微框格變得可修整，就得到了獨特的微孔材料。”
研究人員解釋說，新型超輕材料是一種循環(huán)式中空管微框格結(jié)構(gòu)，分為納米、微米、毫米3個層級。先用一種自增生光敏聚合物波導(dǎo)樣板做成雛形，再涂上一層非電鍍鎳涂層，然后將模板腐蝕掉，最終制成的金屬微框格結(jié)構(gòu)密度大于或等于0.9毫克/立方厘米，在被壓縮超過50%后仍能完全恢復(fù)，能量吸收性能與人造橡膠相仿，比超輕氣凝膠和碳納米管泡沫還要輕。“造出這種材料的關(guān)鍵是用一種比頭發(fā)還細1000倍的中空管相互連接成框格結(jié)構(gòu)。”論文領(lǐng)導(dǎo)作者、HRL實驗室托比厄斯·錢德勒說。
HRL實驗室建筑材料主管威廉姆·卡特還把這種新材料和生活中的大型建筑材料作對比：“以埃菲爾鐵塔或金門大橋為典型的現(xiàn)代建筑，其材料是極輕的，它們的承重效果是憑借著結(jié)構(gòu)的支撐。我們把納米和微觀理念引入新材料，是對輕質(zhì)材料的革新。”