点阵结构材料，是由周期性结构单元，以及撑杆构成的金属构架材料，其具有单一的结构取向。这种金属架构材料内部结构有序而质轻，具有轻质、高承重能力、高冲击能量吸收能力的优点，因而被广泛用于航空、汽车、医疗器件等领域。近日，为了解决单一取向点阵材料的强度骤减问题，英国帝国理工学院材料系的Chen Liu等在Nature Communications上发文，以多晶金属材料的结构为灵感，设计出多取向宏观点阵材料。通过增加单位体积内点阵单元的个数以及调节撑杆在接触点之间的连接方式，制备出了高强度、高耐压的宏观多晶点阵金属材料。以金属材料多晶结构为灵感，选取面心立方作为研究结构，利用熔融沉积制造的方法制备出宏观多晶点阵结构材料。类似于多晶金属中包含随机取向的晶粒，宏观多晶点阵结构材料内部由不同取向的点阵单元组成。每个点阵单元内部材料的取向一致，点阵单元之间的连接部分称之为边界。通过压缩力学性能测试以及有限元分析探究材料塑性变形及失效的机理。剪切带的形成及其快速扩展，是单一取向点阵材料失效的主要原因，而多晶点阵结构材料中的边界，可阻碍剪切带的快速传播，并可能够改变其传播方向，从而可有效地阻止材料的严重失效。图1 单一取向的宏观面心立方点阵材料的压缩测试实验结果。

/10.1038/s41467-021-24886-z原文链接： /a7001842926628291103/