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　　研究團隊從單一變形機制的經(jīng)典Gibson-Ashby模型出發(fā)，建立了多變形機制（拉伸、彎曲和剪切）共同作用條件下的力學(xué)模型，該模型能有效地預(yù)測不同孔隙率的金屬力學(xué)超材料的強度和彈性模量，同時也適用于去合金納米多孔材料、微納尺度的金屬多孔材料和人體骨骼的天然多孔材料的強度和彈性模量預(yù)測。此外，該模型可以指導(dǎo)實施對各變形機制的調(diào)控，可謂是對Gibson-Ashby經(jīng)典模型從基本原理到應(yīng)用范圍的全方位拓展。

　　更為重要的是，該模型從變形原理上拓展出一個設(shè)計輕質(zhì)高強金屬力學(xué)超材料的新概念。研究團隊以上述理論創(chuàng)新為基礎(chǔ)，成功打印出鈦合金力學(xué)超材料，其屈服強度和最大壓縮強度遠(yuǎn)高于相同的孔隙率或密度條件下各類金屬多孔材料或超材料的性能，比商用鎂合金WE54和AZ91更輕、更強、更耐蝕，有望在航空航天、生物醫(yī)學(xué)、化學(xué)工程、空間和能源技術(shù)等領(lǐng)域獲得應(yīng)用。

　　研究人員表示，該工作的理論創(chuàng)新以及對不同設(shè)計方案的實驗驗證，為后續(xù)設(shè)計開發(fā)各類輕質(zhì)高強金屬力學(xué)超材料提供了一個新的理論工具。