來(lái)自北卡羅來(lái)納州立大學(xué)和德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的研究人員在復(fù)雜的納米結(jié)構(gòu)中發(fā)現(xiàn)了一種獨(dú)特的特性，這種特性以前只在簡(jiǎn)單的納米結(jié)構(gòu)中看到過(guò)。另外他們還發(fā)現(xiàn)了允許這種特性存在的材料的內(nèi)部力學(xué)原理。最近發(fā)表在《Proceedings of the National Academy of Sciences》上的一篇論文報(bào)告了這些發(fā)現(xiàn)?？茖W(xué)家們?cè)诨谘趸锏?ldquo;納米格子”中發(fā)現(xiàn)了這些特性，這是一種微小的中空材料，其結(jié)構(gòu)類似于海中的海綿。北卡羅來(lái)納州立大學(xué)機(jī)械和航空航天工程系教授、該論文的第一作者之一Yong Zhu說(shuō)道：“這在簡(jiǎn)單的納米結(jié)構(gòu)中曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)，比如納米線，它的厚度是頭發(fā)1/1000。但這是我們第一次在三維納米結(jié)構(gòu)中看到它。”
這種現(xiàn)象被稱為非彈性。它跟材料如何隨著時(shí)間的推移對(duì)壓力做出反應(yīng)有關(guān)。當(dāng)本文所研究的材料被彎曲時(shí)，小的缺陷隨著應(yīng)力梯度的變化而緩慢移動(dòng)。當(dāng)應(yīng)力被釋放時(shí)，微觀缺陷逐漸回到它們的原始位置從而產(chǎn)生了非彈性行為。研究人員還發(fā)現(xiàn)，這些缺陷在來(lái)回移動(dòng)時(shí)解鎖了能量耗散特性。這表明它們具有消散振動(dòng)和壓力波等的能力。這種材料有望將可以作為減震器，但由于它是非常得輕和薄，它將是一個(gè)非常小的規(guī)模。研究人員表示，它可以作為電子產(chǎn)品或其他集成電子設(shè)備的芯片的一部分。UT Austin的Walker機(jī)械工程系副教授Chih-Hao Chang說(shuō)道：“你有可能把這種材料放在半導(dǎo)體芯片下面，保護(hù)它們免受外界的沖擊或振動(dòng)。”接下來(lái)，研究人員要做的是找到如何控制它們的方法。研究人員將檢查納米結(jié)構(gòu)的幾何形狀并對(duì)不同的加載條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以此來(lái)了解如何為能量耗散應(yīng)用優(yōu)化彈性性能。
