莱斯大学研制出新型复合材料

在自然界里，常常存在看着柔软却无比坚硬的物质，如深海潜水的海洋鱼类和哺乳动物，它们的外皮包着无数微小柔软并且充满着油的腔室，而正是这些腔室帮助动物承受海洋数千尺的水压。受此启发，近日，莱斯大学(RICE)纳米材料实验室的研究团队也研制出了具有同样属性的硅胶-镓复合材料，并表示未来将应用该材料的机械属性。

　　据悉，研究人员是在纳米层级研究的，他们**挑选聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为软包封层，接着用其来封装镓液，以完成此材料的制作。

　　材料的合成过程看似简单，实际上却花费了研究人员很长一段时间。对此，博士后研究员Tiwary坦言道：“与用基本物质材料来搭建一个生态系统的模型相比，用复合材料来模仿自然生物的特性实在是一项十分艰难的任务。”

　　关于镓的选择，Tiwary表示，镓在室温下是液体，虽然汞也具有类似的特性，但是不同于汞，镓是无毒的，相对容易使用。研究中将其放入固体中常常会使固体变得更柔软，但此处正是由于与所选择的软包装层的复合，得到了不一样的效果，复合后的材料变得坚硬。

　　而选择聚二甲基硅氧烷作为软包封层的材料，恰是因为它廉价、无毒并且具有惰性，即性质稳定。生活中它常常作为化妆品、食品添加剂和密封剂的成分。值得注意的是，当它变干时，我们很容易透过它看见封装的内部液体气泡。

　　目前，经确定，该材料具有较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结构，如人造椎间盘。

　　但研究人员表示，他们不会止步于此。对于该材料，他们将把它交给印度科学研究所的合作者Roy Mahapatra和Shashishekarayya Hiremath。未来，该印度团队将利用有限元建模和流体动力学来分析该材料在机械应力下的行为表现，以探索其在生活中的更多应用。