科學(xué)家又鼓搗出來一種新的超材料。只要將其置于磁場中，超材料原本柔軟的質(zhì)地瞬間變得堅硬。

超材料指的是一類具有特殊性質(zhì)的人造材料，這些材料是自然界沒有的。這種超材料外形上是由塑料管道構(gòu)成的3維網(wǎng)絡(luò)，其中管道中充滿了流體。當(dāng)靠近磁場時，流體變得更加粘稠，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體變硬。在12月7日的《科學(xué)進展》網(wǎng)絡(luò)版上，研究人員報告說，這種材料可被用于制造適應(yīng)性更強的軟體機器人或智能裝甲防彈衣。

加利福尼亞州勞倫斯利弗莫爾國家實驗室(LLNL)的材料工程師Christopher Spadaccini和他的同事打印出由數(shù)段5毫米塑料管拼成的三維晶格結(jié)構(gòu)，然后向塑料管中注入微小鐵顆粒和油的混合物。平時，鐵微粒在油中隨機分布，因此液體是可流動的。一旦靠近磁鐵，鐵微粒沿磁場線排列，使液體粘稠，晶格變硬。



J.A. JACKSON

大量的鐵微粒填充物會使材料本身過于沉重，且造價不菲。共同作者、LLNL的工程師Julie Jackson表示，他們采用的這種管狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，雖然能夠占據(jù)足夠的空間，但本身只是骨骼框架，所以很輕盈。

研究人員測試了由新材料組成的“晶胞”——晶格的單位結(jié)構(gòu)，放在一起可以形成更大的晶格。將晶胞從距離磁鐵8厘米遠處移動到1厘米遠處，其硬度增加了約62％。

大多數(shù)具有動態(tài)機械性能的超材料至少需要幾分鐘才能發(fā)生性質(zhì)變化，而他們研發(fā)的響應(yīng)磁場的超材料則完全不同：只需瞬間就能變硬。在未來可能的應(yīng)用場景中，這種材料可以與電磁場設(shè)備備搭配使用。Jackson說，以后用可以調(diào)節(jié)硬度的材料來制造下一代的運動墊或頭盔，能夠更好的吸收沖擊力。軟體機器人可以擠入狹小的空間，但在必要的時候，通過磁場變硬，就能抓取或移動其他物體。