世界上最輕的金屬

蘇七

世界上最輕的金屬是什么？鋁？還是鋰？其實都不是。波音公司的工作人員向我們展示了非鋁非鋰的另一種金屬——微格金屬，它可能是世界上最輕的金屬材料。

微格金屬由微型空心管連接而成。空心管直徑約100微米，壁厚只有100納米。它們互相連接，構(gòu)成了開放的蜂窩狀聚合物結(jié)構(gòu)。微格金屬的結(jié)構(gòu)又和人的骨頭相似。骨頭的內(nèi)部是中空結(jié)構(gòu)，看上去就像不規(guī)整的蜂窩一樣，這意味著它質(zhì)量很輕。微格金屬是中空結(jié)構(gòu)，中間的空氣高達99.99%！因此也可以說微格金屬主要由輕飄飄的空氣構(gòu)成，它甚至可以停放在蒲公英上，或者像羽毛一樣從高處“漂浮”到地面上。

這種結(jié)構(gòu)是如何被制造出來的呢？想象一下埃菲爾鐵塔，它的重量僅是同等高度的傳統(tǒng)建筑的幾分之一，研究人員只不過是將這些設(shè)計原則建立在非常小的規(guī)模上而已。

研究人員說，空心管的連接在模擬埃菲爾鐵塔的鏤空結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，設(shè)計成蜂巢形狀，使之更加堅硬和牢固。因此，微格金屬異常堅硬，如果在雞蛋表面包裹一層微格金屬，讓雞蛋從20多層的高度自由落體，我們依然可以得到完好無損的雞蛋。

除了堅硬和輕質(zhì)的特性之外，研究人員還能通過改變聚合物的化學(xué)組成來改變微型金屬的剛性，這就意味著研究人員既可以制造具備高度形變能力的柔軟結(jié)構(gòu)，也可以制造出堅硬的支撐結(jié)構(gòu)。這就擴大了微格金屬的應(yīng)用范圍。

微格金屬的主要應(yīng)用之一是航空航天部件。我們知道，航空航天器要想進入太空，需要消耗大量的燃料，而質(zhì)量越重，所需要的燃料就越多。如果用微格金屬制造航天航空器部件，不僅質(zhì)量減輕，硬度可能也會有所提高，在減少燃料消耗的同時還能提升部件品質(zhì)。

雖然現(xiàn)在微格金屬主要應(yīng)用在航空航天方面，但它還有許多潛能等待研究人員的挖掘，相信有一天，微格金屬會惠及到生活的各個方面。