可軟硬變換的材料

材料牛注：傳統的材料一旦制成，或軟或硬。如今，一種新型的材料問世，在軟硬之間轉換，無需損壞或改變。在未來的汽車和航空領域，潛力無窮。讓我們一起來看看吧。

科學家們設計出一種新穎的超材料，它可以在硬和軟之間轉換，而不會損壞或改變自己。在未來的汽車建造或火箭發射系統，將大有可為。

研究人員稱，這種材料可用于自行調節的輪胎，以便更容易地騎行在沙子等松軟的路面上，或者用于制造抗損傷，可重復使用的火箭。

美國密歇根大學（UM）的研究人員發現了一種合成超材料的方法，該超材料可以容易地被操縱以增加其表面的剛度，所能提高的數量級堪比橡膠和鋼之間的剛度差別。

由于這些性質是“拓撲保護的”，這意味著材料的性質來自其總結構，所以即使材料在其硬和軟狀態之間反復轉換，它的性質也保持不變。

密歇根大學物理學助理教授Xiaoming Mao說：“通常來說，傳統材料一旦被加工成型，或硬或軟，很難改變其剛度。但這種超材料的新穎之處在于它的表面可以在硬和軟之間轉變。”

例如，在預先不施加壓力的情況下，牙科醫生把補牙填充物填充到牙齒里之后，它的硬度就無法被改變，只能通過鉆孔或者打磨。再比如，只有對吉他弦施加壓力，弦才能被擰緊。

物體與超材料的邊緣接觸的方式改變了材料結構的幾何形狀，因而改變了材料響應邊緣處應力的方式。然而，超材料的拓撲保護允許材料的內部保持無損傷狀態。這種材料有朝一日可以用來制造汽車或火箭發射系統。在汽車中，材料可以幫助從碰撞中吸收沖擊能量。

Mao說道：“當你開車的時候，你想讓車變硬，以支持負載。在碰撞過程中，你希望部件變軟以吸收碰撞中的能量，保護在車內的乘客。”

原文鏈接：New material can switch between hard and soft

本文由編輯部月亮提供素材，楊揚編譯，劉宇龍審核，點我加入材料人編輯部。

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