萊斯大學研制出看似柔弱，實則堅不可摧的新型復合材料

該材料具有較高的能量吸收和耗散特性，可以用于制造高能吸收材料或是仿生結構，如人造椎間盤。

在自然界里，常常存在看著柔軟卻無比堅硬的物質，如深海潛水的海洋魚類和哺乳動物，它們的外皮包著無數微小柔軟并且充滿著油的腔室，而正是這些腔室幫助動物承受海洋數千尺的水壓。受此啟發，近日，萊斯大學（RICE）納米材料實驗室的研究團隊也研制出了具有同樣屬性的硅膠-鎵復合材料，并表示未來將應用該材料的機械屬性。

據悉，研究人員是在納米層級研究的，他們首先挑選聚二甲基硅氧烷（PDMS）作為軟包封層，接著用其來封裝鎵液，以完成此材料的制作。

材料的合成過程看似簡單，實際上卻花費了研究人員很長一段時間。對此，博士后研究員Tiwary坦言道：“與用基本物質材料來搭建一個生態系統的模型相比，用復合材料來模仿自然生物的特性實在是一項十分艱難的任務。”

關于鎵的選擇，Tiwary表示，鎵在室溫下是液體，雖然汞也具有類似的特性，但是不同于汞，鎵是無毒的，相對容易使用。研究中將其放入固體中常常會使固體變得更柔軟，但此處正是由于與所選擇的軟包裝層的復合，得到了不一樣的效果，復合后的材料變得堅硬。

而選擇聚二甲基硅氧烷作為軟包封層的材料，恰是因為它廉價、無毒并且具有惰性，即性質穩定。生活中它常常作為化妝品、食品添加劑和密封劑的成分。值得注意的是，當它變干時，我們很容易透過它看見封裝的內部液體氣泡。

目前，經確定，該材料具有較高的能量吸收和耗散特性，可以用于制造高能吸收材料或是仿生結構，如人造椎間盤。

但研究人員表示，他們不會止步于此。對于該材料，他們將把它交給印度科學研究所的合作者Roy Mahapatra和Shashishekarayya Hiremath。未來，該印度團隊將利用有限元建模和流體動力學來分析該材料在機械應力下的行為表現，以探索其在生活中的更多應用。

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