新开发的“微晶格”比普通聚合物更轻、强度高100 倍

同时具有高强度和延展性的轻质材料可以被称为结构材料的“圣杯”，但这些性能通常是相互排斥的。迄今为止，热解碳微/纳米晶格是低密度下超高强度的优质解决方案，但固有的脆性和低韧性限制了它们的结构应用。

近日，香港城市大学陆洋教授展示了一种简单的热解方法，可以产生超韧、抗断裂的杂化热解碳晶格，这与以前开发的热解碳材料不同。

研究发现，这种部分碳化方法，通过在惰性气氛中在其降解温度附近对3D打印的光聚合物微点阵进行有限时间的热退火，可以产生与原始聚合物微点阵相比更强(超过100倍)和更易延展(超过两倍增加)的碳复合材料微点阵。

轻质、部分碳化的微晶格可以表现出超高的比能量吸收，而不破裂到其致密化应变，超过迄今制造的所有其他微晶格。

研究人员还通过细胞培养实验观察到，混合碳微晶格可以显示出比它们的聚合物对应物更好的生物相容性，这意味着部分碳化过程可以赋予除增强机械性能之外的益处，并且也可以扩展到其他功能。

因此，这种方法不仅可以用于制造机械强度高的生物支架，还可以为众多工程和多功能应用带来一种新的轻质、坚固、抗断裂的碳基机械超材料，这种材料几乎可以具有任何几何形状(开孔和闭孔结构)。获 取 更多前沿科技 研究 进展访问：https://byteclicks.com

研究结果于 9 月 1 日在Matter上发表。