「木材金屬」讓鎳可以和鈦一樣堅固，但輕了1/5

科學家已經使用一種新技術將普通金屬變成「木材金屬」，其強度-重量比大大提高。賓夕法尼亞大學工程與應用科學學院，伊利諾大學厄巴納-香檳分校和劍橋大學的科學家透過處理原子等級的材料，聲稱已經製造出一塊與鈦一樣堅固的鎳片，但重量輕了1/5。

我們日常使用的鋼鐵和其他金屬並不像它們被描述得那樣強大。構成鋼、鋁和鈦等金屬的晶體結構賦予它們強度和柔韌性，但這種結構不完美，因此所受應力有時遠低於金屬本身的理論強度極限。例如，如果鈦具有理想的結構，則其強度將提高10倍。

克服這種情況的一種方法可以在普通木材中找到。純纖維素是木材中的主要成分，但當它形成複雜的木材結構時，它變得如此強大，使木材和商用鋼具有相當的強度。在賓夕法尼亞大學機械工程與應用力學系助理教授James Pikul的帶領下，這項新研究探討了採用金屬的新方法，並賦予其多孔結構，使木材具有強度。

在過去，這已經透過尋找將熔融金屬變成泡沫的方法，或者使用具有百奈米精度的3D列印來逐漸形成類似木材的金屬來完成。問題是金屬泡沫3D列印過程很慢，很難從實驗室規模擴大規模。

「我們稱之為木材金屬的原因不僅僅是它的密度，木材的密度，而是它的細胞性質，」Pikul表示。「細胞材料是多孔的；如果你看看木紋，那就是你所看到的- 那些厚而緻密的部分用於固定結構，部分是多孔的，用於支持生物功能，如往返運輸細胞。我們的結構很相似。我們的區域厚而密，有堅固的金屬支柱，多孔的區域有氣隙。我們只是在長度等級上操作，支柱的強度接近理論最大值。」