Metallimikrohila on synteettinen huokoinen metallimateriaali, ultrakevyt metallivaahto , jonka tiheys on jopa 0,9 mg/cm 3 , jonka on kehittänyt HRL Laboratoriesin tutkijaryhmä yhteistyössä Kalifornian yliopiston tutkijoiden kanssa. , Irvine ja California Institute of Technology [1] .
Metallimikrohilan valmistukseen valmistettiin ensin polymeerimuotti käyttämällä uutta itseään etenevään aaltorakenteeseen perustuvaa tekniikkaa [2] , vaikka todettiin, että muotin tekemiseen voitiin käyttää muitakin menetelmiä [3] . Ultraviolettisäteily (UV) johdetaan rei'itetyn (monireikäisen) suodattimen läpi UV-kovettuvan hartsin säiliöön. "Itsepysyvä" säteily, kuten optinen kuitu, tapahtuu, kun hartsi kovettuu suodattimen jokaisen reiän alla muodostaen polymeerikuidun säteilyn suunnassa. Nämä kuidut voivat liittyä muodostaen hilan. Prosessi muistuttaa fotolitografiaa siinä mielessä, että se määrittää muodon alkuperäisen rakenteen kaksiulotteisella suodattimella, mutta eroaa muodostumisnopeudesta: jos stereolitografia voi kestää tunteja täydellisen hilan luomiseen, niin itseorganisoituva aaltoprosessi. voi muodostaa muotoja 10-100 sekunnissa. Siten itse etenevä aaltoprosessi edistää suurten ja vapaasti seisovien kolmiulotteisten verkkojen nopeaa muodostumista. Muotti päällystetään sitten ohuella metallikerroksella galvanoimalla ja lopuksi muotti syövytetään pois, jolloin jäljelle jää vapaasti seisova jaksoittainen huokoinen metallirakenne. Nikkeliä käytettiin mikrohilametallina alkuperäisessä raportissa . Sähkösaostusprosessin mukaan se sisältää 7 % liuenneita fosforiatomeja eikä sisällä sakkaa.
Metalliset mikroritilät koostuvat yhteen kudottuista ontoista elementeistä. Jokaisen elementin halkaisija on noin 100 mikrometriä ja seinämän paksuus 100 nanometriä . Valmis rakenne on noin 99,99 % täytetty ilmalla [1] , ja mikrohilan tiheyttä laskettaessa ilman paino jätetään tavanomaisesti pois [3] .
Metallimikrohiloille on ominaista erittäin alhainen tiheys - 0,9 mg / cm³ (ilman ilmaa), joka oli ennätysalhainen kiinteälle aineelle ennen airgrafiitin (2012) ja airgrafeenin (2013) löytämistä. Ennen tätä aerogeeleillä oli pienin tiheys - 1,0 mg / cm³. Mekaanisesti nämä mikrohilat käyttäytyvät kuin elastomeerit , jotka merkittävän puristuksen jälkeen palauttavat muotonsa lähes kokonaan [4] . Tämä on tärkeää, koska aerogeeli on hauras, lasimainen aine. Tämä metallisten mikroristikkojen elastomeerinen ominaisuus mahdollistaa niiden käytön tehokkaina iskunvaimentimina. Metallisten mikrohilojen Youngin moduuli E riippuu tiheydestä ρ kuten E ~ ρ² , joka eroaa airgeeleille ja hiilinanoputkivaahdolle ominaisesta riippuvuudesta E ~ ρ³ [ 3] .
Metalliset mikroverkot saattavat löytää sovelluksen lämpö- ja tärinäeristeinä ( iskunvaimentimet jne.), akkuelektrodeina ja katalyytin kantajina [3] . Kyky kutistua ja palata alkuperäiseen tilaansa mahdollistaa tämän materiaalin käytön energian varastointiin [1] .