不論在建筑業(yè)、航空航天業(yè)還是電子工業(yè)中，選擇材料都是一件困難的事情?，F(xiàn)有的材料均有一些局限性，導(dǎo)致設(shè)計(jì)制造時(shí)要為它們妥協(xié)。不過(guò)情況正在發(fā)生改變，阿拉伯聯(lián)合酋長(zhǎng)國(guó)的馬斯達(dá)爾學(xué)院正在進(jìn)行的一項(xiàng)研究，科學(xué)家們希望通過(guò)重新設(shè)計(jì)現(xiàn)有材料的內(nèi)在幾何結(jié)構(gòu)，3D 打印出適用于特定用途的高性能材料。

Rashid Abu Al-Rub 教授和他的團(tuán)隊(duì)目標(biāo)明確，他們并不想重新創(chuàng)造材料，而是選擇了專(zhuān)注于改變我們所熟知的塑料、金屬、水泥等材料的內(nèi)在幾何構(gòu)造。這種對(duì)材料根本上的改變使得 Abu Al-Rub 的團(tuán)隊(duì)能夠控制材料的機(jī)械、導(dǎo)熱和導(dǎo)電的屬性，他們甚至能夠突破一些材料原有的特性。

通常，密度和強(qiáng)度是緊密相關(guān)的。強(qiáng)度較高的金屬密度高，質(zhì)量大;而強(qiáng)度低的海綿則密度低，質(zhì)量小。但改變了鋁材的內(nèi)在結(jié)構(gòu)之后，“新”的材料能夠同時(shí)具有輕量和高強(qiáng)度的特性。其中原理和埃菲爾鐵塔相同，是獨(dú)特的結(jié)構(gòu)而不是高強(qiáng)度的特種材料讓這座鐵塔高聳入云。

Abu Al-Rub 團(tuán)隊(duì)在研究中開(kāi)發(fā)了一款計(jì)算機(jī)模型，這個(gè)模型能夠生成上千種現(xiàn)有材料的幾何結(jié)構(gòu)供不同行業(yè)選擇。這些復(fù)雜的結(jié)構(gòu)的尺寸有時(shí)是納米級(jí)的，多虧了 3D 打印技術(shù)的進(jìn)步才讓它們走出了計(jì)算機(jī)。

該團(tuán)隊(duì)表示他們的研究可能改變未來(lái)的材料設(shè)計(jì)。目前他們正在尋找業(yè)界伙伴合作，初步嘗試將研究成果商業(yè)化。