你们# 39;发现?
加州理工学院(Caltech)工程与应用科学系材料科学、力学和医学工程教授朱莉娅•格里尔(Julia Greer)利用微型和纳米尺度的构件创造出材料，这些构件被排列成复杂的结构，可以是周期性的，比如晶格，也可以是任意的。被描述为"结构材料，"有时表现出不寻常的性质。例如，格里尔创造了具有泡沫状可回收性的陶瓷，重量轻但超强的框架，可以在压缩后反弹，以及机械性能强劲的电池。
处理研究所的张Yong-Wei高性能计算在新加坡,格里尔已确定,架构的失败materials—他们打破当压缩的点或stretched—可以使用经典连续介质力学描述,模型材料的行为作为一个连续的质量而不是作为单独的粒子(或"discrete")。
这一发现暗示了这些物质的二重性，因为它们既可以被看作单个粒子，也可以被看作一个整体。格里尔和张的研究结果发表在12月13日出版的《高级功能材料》杂志上。
到目前为止有什么问题?
架构材料对工程师来说很有趣，因为它们通常具有不寻常的特性，但是它们的行为却很难预测。只有在实验室中制造并测试它们，才能知道它们对压力的反应。因此，这些材料的制造在很大程度上是反复试验的结果:研究人员会设想出新的晶格结构，然后对它们进行粉碎和拉伸，看看它们有多坚固。虽然这一过程带来了一些有趣的发现，但能够在实际建造之前预测给定晶格在压力下的表现，将使工程师更容易创造出有针对性的材料。
团队如何证明架构材料的双重性质?
研究小组制作了一个50纳米厚的空心氧化铝梁晶格，然后进行了"failure"测试:他们将晶格置于张力下，并记录了它何时以及如何破裂。试验表明，该材料的强度-密度比，或"比强度，"是迄今为止任何其他报道材料的四倍。
重要的是，失败测试允许团队为架构性材料的失败创建一个理论。格里尔说:“这项新的分析为我们设计出一种新的材料提供了一种非常有效的方法，这种材料在保持极低的重量的同时，还具有特别强的抗损伤和撕裂能力。
为什么这很重要?
如果要使材料在实际应用中有用，了解材料何时以及如何失效是至关重要的，因为在实际应用中，材料永远不会超出失效点。这样的信息可以创造出比任何已生产的材料更轻、更强的新材料，而这种新材料将以简单、可预测的方式失败。格里尔说，相比之下，许多传统的(即非架构的)材料会突然失效，而且很难预测和描述。
论文题目为"结构材料的离散连续二象性:失效、缺陷和断裂。"的其他合著者包括前加州理工学院研究生Arturo Mateos (MS ‘ 14, PhD ‘ 18)和高性能计算研究所的黄伟。这项研究是由美国国防部通过格里尔的瓦内瓦尔布什教员奖学金和陆军研究办公室通过合作生物技术研究所支持的。
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