Smallest lattice in the world
來源：中国3D打印网 作者：天公社 （編譯自Science Daily）
不久前，德國卡爾斯魯厄理工學院（KIT）的科學家們，用3D列印出了世界上迄今最小的人造晶格結構，據悉該晶格的所有部分，都是由玻璃碳製成的，其長度低於1微米，直徑不超過200奈米。
與接近的超材料相比，該3D列印晶格結構的尺寸，是前者的五分之一。如此之小的尺度，使其獲得了前所未有的強度/密度比，可以用於電極、過濾器或光學組件等領域。目前這一成果已經被發表在《Nature Materials》雜誌中。
「輕質結構材料，比如骨頭和木頭等，在自然界中普遍存在。」該研究的第一作者，KIT的Jens Bauer博士解釋說：「它們往往擁有很高的承載能力，而且重量很輕，因此經常被可用於，技術應用的機械超材料，視作模仿的對象。」
所謂的超材料是一種人造材料，其結構尺度往往在微米水準上，而且是專門為了擁有某些特定的機械、光學屬性而設計的，這些屬性是非結構化的固體無法實現的，比如那種可以引導物體周圍的聲、光、熱的「隱形鬥篷」；或者那種對於壓力或剪切力（拉脹材料）產生反直覺反應的材料；以及具有很高的特定穩定性的輕質奈米材料等。
據瞭解，該全球最小的晶格結構，是用一種已有的3D雷射光刻工藝製造出來的。這種微米大小的指定結構，是由電腦控制的雷射光束，在一種感光材料中硬化而成的。不過，這種工藝的解析度還是有限制的，目前還只能製造出5—10微米長、1微米直徑的晶格支柱。
在此之後，該晶格結構將透過高溫分解而收縮和玻璃化。這也是首次將熱解，用於製造微結構的晶格。具體來說，該對象被放在溫度高達900攝氏度左右的真空爐中，導致其中的化學鍵重新定向。
除了碳之外，所有元素都會溢出。這種處於收縮的晶格結構中的無序碳元素，會以玻璃碳的形式存在。最終，研究人員們在壓力環境中，對最後獲得的結構進行了穩定性測試。
「測試結果表明，這種晶格的承載能力非常接近理論極限，而且遠高於非結構化的玻璃碳。」這項研究的共同作者Oliver Kraft教授報告說。
在2015年底之前，Kraft一直是KIT應用材料研究所的負責人。2016年，他轉任KIT負責研究的副總裁。「在特定穩定性方面，鑽石是唯一比它高的固體材料。」
據悉，微結構材料通常被用於，絕緣或減震方面的應用。那些開孔的微結構材料，也可以用作化工行業的過濾器，除此之外，超材料也往往擁有非同尋常的光學性質，可以用於電信領域。
玻璃碳是一種由純碳組成的高科技材料。它同時擁有玻璃、陶瓷、石墨的屬性，可用於電池的電極或者電解系統。
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