超高能量吸收密度力学超材料制成

科技日报兰州4月23日电 （记者颉满斌）记者23日从中国科学院近代物理研究所获悉，该所材料研究中心科研人员与重庆大学的合作者利用核径迹技术，制备出具有超高能量吸收密度的力学超材料。相关成果发表在《自然·通讯》上。

作为一类新兴的力学超材料，纳米晶格可以在更轻质的情况下实现超常的力学性质，有望在高性能材料领域带来变革性的应用。纳米梁晶格是其中最主要的研究对象，然而长期以来，梁直径小于100纳米的金属纳米晶格的制备很难突破。

科研人员基于兰州重离子加速器装置，利用核径迹技术，成功制备了梁直径仅为34纳米的金和铜准体心立方纳米梁晶格。该方法突破了已有纳米梁晶格力学超材料的尺寸极限，实现了梁直径和相对密度的可控可调。

实验结果表明，铜纳米梁晶格的能量吸收密度超越了已有纳米梁晶格，刷新了纳米梁晶格超材料的能量吸收阿什比图。此外，金和铜纳米梁晶格在密度不到块体材料一半的情况下，其屈服强度超过了其对应的块体材料。

该研究证明了金和铜准体心立方纳米梁晶格具有优异的能量吸收能力和抗压强度，加深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，为探寻超高能量吸收密度的纳米梁晶格提供了新思路。