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向沉重金属告别:新型金属材料99.99%是空气
发布时间:2017-09-07 03:36 浏览量:
 
波音公司宣称,如果把鸡蛋用这种材料包裹起来,即使从25层楼的高度掉下来也不会摔坏。他们希望利用这种材料来减轻飞机的重量。

  波音公司宣称,如果把鸡蛋用这种材料包裹起来,即使从25层楼的高度掉下来也不会摔坏。他们希望利用这种材料来减轻飞机的重量。
 

研究者称,这种材料的设计灵感来自骨骼的结构。
 

  研究者称,这种材料的设计灵感来自骨骼的结构。  新浪科技讯 北京时间10月16日消息,据英国《每日邮报》报道,波音公司近日公布了世界上最轻盈的金属结构,其内部99.99%是空气。波音公司宣称,这种革命性的金属材料比泡沫塑料还轻100倍,将引领航空设计的未来。
 

  这种金属材料被称为“迷你网格”(microlattice),非常轻盈,甚至能放在一朵蒲公英之上。它还具有很高的强度,波音公司宣称,如果把鸡蛋用这种材料包裹起来,即使从25层楼的高度掉下来也不会摔坏。
 

  “迷你网格”是一种三维开孔的聚合体结构,由互相连接的空心管组成,而管壁的厚度比人类头发还要细1000倍。休斯研究实验室(HRL)的建筑材料学家Sophia Yang参与了波音公司的这一项目,她说:“在我们的预期中,这种材料的主要应用领域就是作为航空结构组件。”
 

  同样来自该实验室的Tobias Schaedler博士说:“这种材料的巧妙之处在于将互相连接的空心管组装成网格,这些空心管的管壁厚度只有100纳米,比人类头发还细1000倍。”
 

  除了极低的密度,“迷你网格”的开孔结构还使金属具有了意想不到的力学行为,包括能从超过50%的压缩状态中完全恢复,以及具有极高的能量吸收能力。这一材料最初是应美国国防部先进研究项目局(DARPA)的要求进行开发的,可用作电池电极和催化剂载体,以及对声学、振动或撞击的能量进行抑制。
 

  休斯研究实验室还于近日宣布,他们将在美国航空航天局(NASA)的“开创新局发展计划”(Game Changing Development Program)的框架下,开发新的超轻材料,以用于建造未来的航天工具和结构。这些新材料将使NASA进行深空探索的航天器重量减少40%,从而使前往火星和更远太空成为可能。
 

  对休斯研究实验室来说,工作的重点便是在超轻的“迷你网格”材料基础上,开发出新的超轻“三明治”板状结构。简单来说,这种结构就是以相对较厚的轻质材料为核心,在上方和下方连接坚固的超薄面板。“三明治”结构可以提供很高的抗扭和抗弯刚性,同时十分轻盈,因而已经成为航空工业中的轻质材料的标准设计。
 

  目前使用的材料是以泡沫和蜂窝结构为核心,而更加先进的核心结构将带来重量的进一步减轻,并提升材料的性能。在Tobias Schaedler博士的带领下,休斯研究实验室的团队将结合碳纤维复合面板,开发出重量更轻、强度更高的新型材料。
 

  “我们正在以超轻金属‘迷你网格’这种突破性发明为基础,作进一步的研究,使这项技术更加成熟,从而能应用于下一代的航天飞行工具。” Tobias Schaedler博士说道。


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