勞倫斯利弗莫爾國家實驗室（LLNL）的研究人員發(fā)明了一種新的超材料，由填充鐵磁流體的空心3D打印晶格結(jié)構(gòu)組成每篷，當(dāng)暴露在磁場中時立即變硬瓣戚。它的潛在用途包括從軟機(jī)器人和光學(xué)外殼到智能裝甲，就像蝙蝠俠在黑暗騎士中的電子硬化“記憶布”斗篷一樣搁蛤。

由LLNL工程師Julie Jackson Mancini領(lǐng)導(dǎo)的研究小組開始創(chuàng)建可調(diào)諧的超材料挥痊，特別是場響應(yīng)機(jī)械超材料（FRMM）。他們采用了非平坦的大面積投影微光刻（LAPμSL）平臺建搞，該平臺專門在大空間內(nèi)進(jìn)行3D打印微尺度特征; 需要這樣的技術(shù)要求來生產(chǎn)測試所需的復(fù)雜管狀晶格結(jié)構(gòu)的薄壁芥嫉。在3D打印之后，格子被注入磁流變液祈岔，因此壁必須足夠強(qiáng)以處理加載壓力和鐵磁流體的額外重量鲜附，但也足夠靈活，以便能夠檢測和測量磁場時的剛度變化口纸。

大多數(shù)具有動態(tài)機(jī)械性能的超材料需要幾分鐘或幾小時才能發(fā)生變化屋包。FRMM的響應(yīng)時間不到一秒。當(dāng)施加特定的磁場時努禽，鐵磁流體中的磁性分子排列成鏈厌圈，立即使晶格結(jié)構(gòu)變硬。

曼奇尼說丸匀，“已經(jīng)證明摩疑，通過結(jié)構(gòu)，超材料可以創(chuàng)造有時在自然界中不存在或可以高度設(shè)計的機(jī)械特性，但是一旦你構(gòu)建成功這個結(jié)構(gòu)雷袋，你就會被這些屬性所困擾吉殃。這些超材料的下一個演變是能夠根據(jù)外部刺激調(diào)整其機(jī)械特性。但是他們通過改變形狀或顏色來做出反應(yīng)楷怒，獲得響應(yīng)所需的時間可以是幾分鐘或幾小時寨腔。使用我們的FRMM，整體形式不會改變率寡，響應(yīng)非常快倚搬，這使得它與其他材料區(qū)別開來冶共。”

除了剛度之外每界，還可以調(diào)整磁場以調(diào)用各種機(jī)械性能捅僵，Mancini解釋說：“真正重要的是通過調(diào)節(jié)磁場強(qiáng)度，我們可以獲得廣泛的機(jī)械性能眨层。即時荷右，遠(yuǎn)程可調(diào)性的想法為許多應(yīng)用打開了大門。而且先進(jìn)的懸架系統(tǒng)和航空航天部件也可以從非惩惫瑁快速完簿，精確的運(yùn)動中受益，而不需要笨重的伺服系統(tǒng)桅蕊。

該團(tuán)隊現(xiàn)在正在努力將這兩種材料融合成單相材料聚灸，不需要手動鐵磁流體注入步驟。研究小組成員之一Ken Loh教授評論說阅牛，該技術(shù)的未來發(fā)展“可能會產(chǎn)生新技術(shù)朱鹤，例如戰(zhàn)斗機(jī)的靈活裝甲，當(dāng)發(fā)現(xiàn)威脅時會瞬間變硬秫痪⊙颖”

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