铝基超材料

比吸能39 J/g

受英雄鼩鼱启发的抗损伤结构，结合异质晶粒铝合金，实现轻质、高强与优异能量吸收的协同。

Xi, He · 李干 · 张磊 · Huang, Yuhe · Lyu, Fucong · Zhengrong, Yu · 栾军华 · 卢宏兴 · 胡小刚 · 朱强 · Lu, Jian

Science Advances 2025

参数信息

比吸能

39.1 J/g

相对屈服强度

17.0 %

密度

0.91 g/cm3

技术优势

吸能远超同类

比吸能39.1±0.7 J/g，优于大多数金属超材料，归因于微尺度强化与介观尺度应力调控的跨尺度协同。

变形过程稳定

得益于多级能量耗散机制，材料在变形过程中维持稳定的应力平台，避免灾难性失效。

可规模化制造

采用增材制造实现，概念简洁，为轻量化超材料的规模化生产提供了可行途径。

应用场景

• 轻量化结构：用最轻的重量换最高的吸能和强度，适合做承力与吸能一体化的部件。
• 吸能防护：高达39.1 J/g的比吸能可直接用于冲击防护结构，吸收碰撞能量保护内部。
• 航空航天防护：密度仅0.91 g/cm³，在航空航天中可显著减重同时提供可靠坠撞防护。