新型材料在压力之下作出异常的反应

Temming

最新制造出来的材料可不仅仅能够承受压力。不像众多普通物体遇到压力而收缩，这种材料——被设计用来展示天然材料所不具有的典型特性的合成结构——在更大的压力下反而发生膨胀。

这种反常的材料由一个中空的三维十字架构成的网格组成——形状类似六面管件——它的直径仅仅属于微米级。当外部水、空气或者其他物质的压力增加，十字架的圆纹面会发生内弯。因为这些十字架都连有杠杆，弯曲会令十字架发生转动，并且相互推开，从而使得整个结构体发生膨胀，来自德国卡尔斯鲁厄研究院的物理學家，也是此项研究的合著者Jingyuan Qu说道。

这些研究人员在“如何将这套复杂的结构要素连接起来方面显示出了极高的智慧，”来自美国得克萨斯大学的机械工程师Michael Haberman说道，他并没有参与到此项研究工作中。

Qu和他的同事们使用微型3D打印技术，将他们的材料塑造成一个微型立方体，他们在发表于《PhysicalReview x》上的论文中就此进行了详细的描述。当研究人员将此材料放入气体腔中，并将大气压力从1个调整到5个时，立方体的体积大约增加了3%。

直到现在，研究人员仅仅在数学模型和计算机模拟中描述过这种压力膨胀材料，来自马耳他大学的材料科学家Joseph Grima说道。这种最新的材料提供了足够的所需证据，即此种类型材料完全可以被制造出来，他表示道。

调整十字架的表面厚度可令这种新材料增大或减小膨胀：材料越厚，其结构膨胀得就越少。在各种不同的压力下，一种经过精密调整而保持相同大小的超材料将会被用来制造更加坚韧的设备，它们能够抵抗住来自深海或者外层真空中的巨大压力。