Ett mikrogitter av metall är ett syntetiskt poröst metallmaterial, en ultralätt form av metallskum , med en låg densitet på upp till 0,9 mg/cm 3 , utvecklat av ett team av forskare från HRL Laboratories i samarbete med forskare vid University of California , Irvine och California Institute of Technology [1] .
För tillverkning av ett metallmikrogitter framställdes först en polymerform med hjälp av en ny teknologi baserad på en självutbredningsvågstruktur [2] , även om det noterades att andra metoder för att tillverka en form kunde användas [3] . Ultraviolett (UV) strålning leds genom ett perforerat (flerhåls) filter in i en reservoar av UV-härdande harts. "Självfångande" strålning, som en optisk fiber, uppstår när hartset härdar under varje hål i filtret och bildar en polymerfiber längs strålningsriktningen. Dessa fibrer kan ansluta för att bilda ett gitter. Processen liknar fotolitografi genom att den använder ett tvådimensionellt filter för att bestämma formens initiala struktur, men skiljer sig i formningshastigheten: om stereolitografi kan ta timmar att skapa ett komplett gitter, så är en självorganiserande vågprocess kan bilda former på 10-100 sekunder. Således bidrar den självutbredningsvågprocessen till den snabba bildningen av stora och fristående tredimensionella galler. Formen beläggs sedan med ett tunt lager av metall genom elektroplätering och slutligen etsas formen bort, vilket lämnar en fristående periodisk porös metallstruktur. Nickel användes som mikrogittermetall i den ursprungliga rapporten . Enligt elektroavsättningsprocessen innehåller den 7 % lösta fosforatomer och innehåller ingen fällning.
Metallmikrogaller består av ett rutnät av sammanvävda ihåliga element. Diametern på varje element är cirka 100 mikrometer , dess väggtjocklek är 100 nanometer . Den färdiga strukturen är till ungefär 99,99 % fylld med luft [1] , och vid beräkning av mikrogittrets densitet är luftens vikt konventionellt utesluten [3] .
Metallmikrogitter kännetecknas av en mycket låg densitet - 0,9 mg / cm³ (utan luft), vilket var rekordlågt för ett fast ämne innan upptäckten av luftgrafit (2012) och luftgrafen (2013). Innan detta hade aerogeler den lägsta densiteten - 1,0 mg / cm³. Mekaniskt beter sig dessa mikrogitter som elastomerer , som efter betydande kompression nästan helt återställer sin form [4] . Detta är viktigt eftersom aerogel är en skör, glasartad substans. Denna elastomeriska egenskap hos mikrogaller av metall gör att de kan användas som effektiva stötdämpare. Youngs modul E för metalliska mikrogitter beror på densiteten ρ som E ~ ρ² , vilket skiljer sig från beroendet E ~ ρ³ som är karakteristiskt för luftgeler och kolnanorörsskum [3] .
Metallmikronät kan användas som värme- och vibrationsisolatorer ( stötdämpare , etc.), batterielektroder och katalysatorbärare [3] . Förmågan att krympa och återgå till sitt ursprungliga tillstånd gör att detta material kan användas för energilagring [1] .