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麻省理工学院团队开发出一种制造既坚固又有弹性的超材料的方法，通过双网络结构设计，实现了材料拉伸性能的显著提升。这一成果有望广泛应用于多个领域，标志着材料科学领域的重要突破。

　　美国麻省理工学院团队近期公布了一项革命性的研究成果，开发出一种制造既坚固又有弹性的超材料的新方法。这种超材料原本通常非常坚硬且易碎，但通过创新的打印技术，能够形成既坚固又灵活的结构。这项研究成果被刊登在最新一期的《自然·材料学》杂志上。

　　在超材料设计领域，长久以来，“越强越好”一直是主导规则。超材料是一种具有微观结构的合成材料，能够赋予材料整体卓越的性能。然而，传统设计在追求更强硬度的同时，往往牺牲了材料的柔韧性。麻省理工学院的团队为了打破这一局限，设计了一种独特的“双网络”结构，将坚硬的微观支撑结构与更柔软的编织结构完美融合。这种新材料由类似有机玻璃的聚合物制成，拉伸性能卓越，能够拉伸至自身尺寸的4倍以上而不会断裂。

　　这种新型双网络设计不仅限于聚合物，其在弹性陶瓷、玻璃和金属等材料的制造上同样具有广泛应用前景。这些坚韧而灵活的材料将有望应用于抗撕裂纺织品、柔性半导体、电子芯片封装以及生物医疗领域，如组织修复的细胞培养支架等。

　　麻省理工团队通过结合两种微观结构，创建了这种超材料：一个是刚性的网格状支架，由支柱和桁架组成；另一个是由线圈组成的结构，紧密环绕着每个支柱和桁架。这两种结构均由同一种丙烯酸塑料制成，并借助高精度激光打印技术——双光子光刻一次性完成。

　　团队对这种新型双网络超材料进行了严格的压力测试，包括将样品连接到纳米机械压机上以测量其拉伸强度，并通过高分辨率视频观察其拉伸和撕裂过程。实验结果显示，与传统格子图案的超材料相比，新设计的超材料能拉伸至自身长度的3倍，拉伸能力提升了10倍。此外，通过在材料中引入策略性孔洞（即“缺陷”），可以更有效地分散应力，从而进一步提高材料的弹性和耐撕裂性。

　　这一重大进展无疑标志着材料科学领域的一次重要突破，展示了通过微观结构设计优化材料整体性能的巨大潜力。

（文章来源：科技日报）