中大研智能彈性新材料 有望用於防震

2021-11-05 00:00
  (星島日報報道)《西遊記》孫悟空的如意金箍棒,可隨意變大變小,現實中科學家正開發可自由調節軟硬度與壓縮膨脹度的新型材料。中文大學團隊在其設計的網絡結構中,觀測到全新的「拓撲轉變」,並成功製造出可自由調節彈性的新型智能彈性材料,有望應用在建築、防震及防衝擊保護材料等領域,是科學界首次在理論上發現「拓撲轉變」與材料彈性性質的緊密聯繫。

  「拓撲轉變」即系統從一種拓撲結構,轉變為另一種拓撲結構的過程,如把熱香餅轉變為甜甜圈。為開發能按需要自由調節軟硬度和壓縮膨脹度的新型材料,中大物理系教授徐磊率領團隊進行研究,終成功通過團隊基於堆積模型,所設計的獨特網絡結構中,觀測到獨特的「拓撲轉變」。

  團隊發現,只要在該「拓撲轉變」的附近,增加或減少網絡連接,便能自由調節材料結構的彈性模量,例如改變軟硬度和壓縮膨脹度。徐磊指,這是科學界首次在理論上發現「拓撲轉變」與材料彈性性質間的緊密聯繫,為製造多功能的新型智能彈性材料,提供切實可行的設計思路,對科學前沿研究及其生活實際應用,作出有意義的貢獻。

  團隊又進一步利用此「拓撲轉變」,成功在實驗室製造出可自由調節彈性的新型智能彈性材料,包括新型智能彈簧系統及智能超構材料,後者可利用立體打印技術大規模生產,有望在建築、防震及防衝擊保護材料等領域應用。是項研究獲研究資助局、中國國家自然科學基金和廣東省自然科學基金資助。本報記者

  
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