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新纳米材料“金属木头”硬如钛轻如木
2022-09-13

一个国际研究组发明了一种称为“金属木头”的材料,如金属钛一般结实,却比钛还要轻上四到五倍,同时又有很好的电子性能。这种材料未来在机翼或假肢上有很大潜在用途。

这种材料表面布满了纳米级别大小的孔洞,70%的空间是空的,密度几乎和水差不多,在水中可以浮起来。

研究者介绍说,在木头的结构中,有负责提供结构支撑的支架,同时又充满了气孔。气孔是细胞从树木里面与外面沟通的渠道。

这种材料也是这样,具有支架结构,也有孔状蜂窝结构,所以称为“金属木头”。

研究者们用很多每个直径只有几纳米的塑料球体浸在水中开始制造这种材料的过程。等水蒸发后,球体有规律的排列在一起形成结晶框架。接着用电镀方式向这些球体注入镍。之后再用特殊的溶剂把塑料球溶解掉,这就形成了新材料的金属支架网络。这些支架材料每根直径约10纳米粗。

研究者们说,还可以向这些孔洞中注入别的材料。比如,如果注入阴极和阳极的材料,这种金属木头可以作为能够自给能源的机翼或假肢的理想材料,也就是说用这种材料制成的机翼或假肢可以自带电池部件。

这项发明由美国宾夕法尼亚大学(Penn University)、伊利诺伊大学(University of Illinois)和英国剑桥大学的研究者们共同完成,近期发表在《自然科学报告》(Nature Scientific Reports)上。

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