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  “同樣體積的鉛球和紙球，同時從樓頂自由落下，哪個先落地？”這是一道經(jīng)典的物理學(xué)問題。但如果使用全球最前沿的微納米架構(gòu)材料技術(shù)之后，通過改變材料結(jié)構(gòu)來提升性能，可使金屬材料在擁有原本高強(qiáng)度、高硬度的同時，大幅減輕重量，未來，這個題目的答案可能變成紙球先落地。
  美國政府歷來高度重視新材料發(fā)展，早在20世紀(jì)60年代末，就創(chuàng)建了全球首個跨學(xué)科材料實(shí)驗(yàn)室，并幫助建立了現(xiàn)代材料科學(xué)與工程學(xué)科，研究成果廣泛應(yīng)用于集成電路、太空望遠(yuǎn)鏡、噴氣發(fā)動機(jī)等領(lǐng)域。近年來，“微結(jié)構(gòu)可控材料”項(xiàng)目（MCMA）成為備受關(guān)注的重點(diǎn)項(xiàng)目。
  結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)方法的革命性進(jìn)步，使建造埃菲爾鐵塔這樣的建筑成為可能，并引領(lǐng)了摩天大樓時代的到來。埃菲爾鐵塔采用的桁架結(jié)構(gòu)可以像實(shí)心結(jié)構(gòu)一樣支撐相同的負(fù)重，但結(jié)構(gòu)重量只有實(shí)心結(jié)構(gòu)的十分之一。由此，科學(xué)家也想將這種大型工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理應(yīng)用到材料微結(jié)構(gòu)（晶粒級別）的構(gòu)建技術(shù)中，以期顯著提升材料性能，并為此啟動了“微結(jié)構(gòu)可控材料”項(xiàng)目。在該項(xiàng)目支持下，2011年，波音公司下屬的HRL實(shí)驗(yàn)室開發(fā)出一種輕質(zhì)金屬鎳氣凝膠材料。其具有獨(dú)特的納米級多孔及三維網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，密度僅為0.9毫克/立方厘米，一張?jiān)摬牧现糜谄压⑸系膱D片曾入選《自然》雜志年度十大圖片。MCMA項(xiàng)目的最終目標(biāo)是，能夠通過對微結(jié)構(gòu)的控制定制材料，以滿足特定任務(wù)需求（如高強(qiáng)度材料、吸能材料等）。
  在過去10余年里，麻省理工學(xué)院（MIT）機(jī)械工程系終身教授方絢萊博士一直從事該領(lǐng)域的深入研究。他研究的微型晶格納米架構(gòu)材料，在全球知名的《麻省理工學(xué)院技術(shù)評論》評選的2015年十項(xiàng)可能改變世界的技術(shù)中，排名第二；其科研團(tuán)隊(duì)是目前全球在該領(lǐng)域的4支前沿國際團(tuán)隊(duì)之一。如今，基于這項(xiàng)顛覆性技術(shù)而成立的深圳摩方材料科技有限公司，在眾多資本的推動下，產(chǎn)業(yè)化正在高速進(jìn)行中，力爭彌補(bǔ)我國在功能性復(fù)合材料領(lǐng)域的空白。
  日前，方絢萊接受記者專訪時，解釋了這項(xiàng)顛覆性技術(shù)。他表示，該技術(shù)所用的材料都是以往所熟悉的塑料、金屬和陶瓷等材料，新技術(shù)通過改變材料結(jié)構(gòu)來提升性能，可使材料在擁有原本高強(qiáng)度、高硬度的同時，大幅減輕重量。
  目前，該材料結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)主要采用先進(jìn)的微納米打印技術(shù)層層構(gòu)建起來，但規(guī)模化生產(chǎn)仍面臨難題。方絢萊表示，希望在不斷加大研發(fā)的基礎(chǔ)上，解決產(chǎn)能瓶頸，達(dá)到規(guī)模效應(yīng)。預(yù)計(jì)，在3至5年內(nèi)，將可以見到這項(xiàng)新材料的規(guī)模化應(yīng)用。“可以想象，這項(xiàng)技術(shù)在汽車、高鐵、醫(yī)療等領(lǐng)域都將擁有非常廣闊的應(yīng)用前景，并會顛覆復(fù)合材料的生態(tài)體系。”方絢萊說。
  據(jù)方絢萊透露，該技術(shù)由于前景巨大，已引來很多公司和資本的追逐。在初創(chuàng)階段，公司即得到了包括松禾資本在內(nèi)的國內(nèi)頂級風(fēng)險投資企業(yè)的大力支持。華域汽車、中車集團(tuán)等大型制造型企業(yè)也表現(xiàn)出濃厚興趣，已與企業(yè)展開合作。
  數(shù)據(jù)顯示，全球輕量化材料市場規(guī)模將從2014年的885億美元增長到2019年的1331億美元。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，國內(nèi)新材料產(chǎn)業(yè)與國際先進(jìn)水平仍存在較大差距，顛覆性技術(shù)的研發(fā)與投資將有助于提升國內(nèi)新材料及先進(jìn)制造業(yè)技術(shù)水平。