蓋世汽車訊 超材料（metamaterials）是一種非自然界物質(zhì)，且無法由化學反應制成，而是在物理實驗室中由幾何設計制成。物理學家可賦予超材料特殊且想象不到的性質(zhì)。隨著這種材料日益普及，物理學家研發(fā)出一套工具箱，可制造出同時具有多種給定特性的材料。

（圖片來源：阿姆斯特丹大學）

此項研究由阿姆斯特丹大學（University of Amsterdam）的物理學家Aleksi Bossart、David Dykstra、Jop van der Laan和Corentin Coulais領導。采用上述工具箱，這些物理學家創(chuàng)建出一種材料，可在被快速或緩慢壓縮時改變其行為。此類新材料可應用于汽車減震器、可承受地震的建筑材料或可調(diào)節(jié)流量的壓力閥。

超材料是一種因其幾何結構而非化學組成而具有非凡性能的工程材料。其復雜性取決于設計而非構造方式。一旦知道了正確的幾何形狀，3D打印機就可以制造出該材料。過去幾年中，物理學家在設計具有有趣特性的超材料方面變得越來越熟練。例如，設計出非常輕其非常堅硬的材料，或者設計出具有奇怪機械性能的材料，這種材料在壓縮時可向側面收縮，或甚至可充當可編程的變形器，而普通材料僅可以擴展，。

盡管操作起來很有難度，但該想法看起來很簡單：如果需要一種具有特定特性的材料，那就找物理學家進行設計。但是，如果需要具有兩種特殊性能的材料怎么辦？如果需要根據(jù)情況在兩個屬性間進行切換怎么辦？

這些都是人們在尋找可承受地震材料時會遇到的典型問題。如在遇到地震沖擊和日常生活中建筑物的微小震動，這種材料需要做出不同的反應?？紤]到此類應用，Bossart、Dykstra、Van der Laan和Coulais開始設計一種材料，使其在單一結構中不僅僅只有一種功能，而是具備多種功能。

于是他們設法打造出超材料，可根據(jù)壓縮力的速度在側面收縮或擴展。上圖為這種材料的示例：該材料功能的關鍵在于其孔的圖案。施加壓力時，所有孔會一起變形，但是緩慢施加壓力時與快速施加壓力時，該變形會有所不同。

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