研究人员开发出一种硬而轻的“金属木头”

新华社华盛顿2月1日电（记者周舟）美英两国研究人员最新开发出一种与金属钛一样坚硬、重量却只有其四分之一到五分之一的“金属木头”，其内部有大量纳米级孔洞。这种与自然材料类似的多孔结构使它具有更高的硬度-质量比，并可注入其他材料发挥更多功能。

金属钛重量轻、硬度高，又经得起捶击和拉伸，目前广泛应用在航空、医疗等行业。美国宾夕法尼亚大学机械工程与应用力学系助理教授詹姆斯·皮库尔团队说，他们开发的这种“金属木头”比钛更轻，而且与自然界的木头一样具备外部有框架支撑、内部多孔的蜂窝状结构，可以更坚硬，且支持类似细胞内外传输能量的活动。

研究人员在英国《科学报告》杂志上报告说，研究团队利用直径只有几百纳米的小塑料环作为结晶框架，并用类似电镀技术的方法将镍“镀”到框架上，最后用溶剂将塑料溶解，得到这种具有框架结构的材料。这块材料在约1平方厘米面积上有10亿个镍“支柱”，一个“支柱”约10纳米宽，大概是100个镍原子的宽度。

研究人员说，在这种框架结构中注入正负电极材料，材料就有望同时充当电池使用，甚至还可注入有机物，发挥生物功能。

皮库尔说，此前制作类似硬度的材料只能做成一个跳蚤大小，而通过新方法制造的样品是此前样品的约400倍大。研究团队下一步目标是将这一制作过程复制到更大尺寸的材料上，但目前大规模生产材料的设备尚待开发，且更大尺寸时金属的拉伸性能还有待验证。