日前，薩里大學的科學家與巴爾的摩約翰霍普金斯大學和加利福尼亞大學的研究人員合作開發(fā)了一種具有高剛度和阻尼的新型3D打印材料。科學家表示，這種新材料雖然像金屬一樣堅硬但卻有足夠柔韌，可以承受強烈的振動，這可能會改變汽車制造業(yè)。

該團隊探索了的這種由承重格子組成的新型材料，由格子與自由浮動的格子交織在一起。他們通過使用3D編織技術紡織復合板材與選定的無粘合纖維實現了這種幾乎不可能的材料組合，允許材料內部移動和吸收振動，同時讓周圍材料保持剛性。

三維編織格子分兩個階段制造。首先，通過堆疊相互正交的經線和填充線來編織由金屬線構成的織物，其中Z線穿過厚度并纏繞頂部和底部填充線，將織物結合在一起。其次，釬焊將電線連接成3D互連的剛性框架。

圖1：（a）3D編織（3DW）晶格材料由Z-（綠色），經線（紅色）和填充（藍色）線組成; （b）黃色表示釬焊位置（頂部和底部）。 （c）具有剛性骨架（頂部和底部的釬焊部分）和結構核心中的自由晶格構件的3D編織格子的橫截面，（d）釬焊頂面的SEM圖像，其證實了冶金結合金屬格子。

薩里大學材料與結構助理教授Stefan Szyniszewski博士說：“復合材料的概念解決了剛度和阻尼的悖論被認為是不可能的， 但我們就是這樣干的，這是一個激動人心的發(fā)展，可能會對汽車，火車和航空航天制造業(yè)發(fā)出沖擊波。這種材料可以讓車輛比以往任何時候都更加舒適。“

激光多普勒振動（LDV）設備在高頻下測量3D編織網格的頻率響應。

這種新型的阻尼超材料在廣泛的重量敏感應用中具有潛在的用途，這些應用需要在高頻下振動衰減。此外，這些材料的主要優(yōu)點是“高度可擴展，允許多材料晶格，并且易于選擇性粘合，這對我們的架構至關重要”，研究人員表示。研究人員相信，他們的新材料可以迎來新一輪的火車，汽車和飛機等產業(yè)更新，讓客戶在旅途中幾乎不會受到任何振動。