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问答：华盛顿大学材料实验室探索纳米尺度韧性的奥秘
华盛顿大学机械工程系助理教授卢卡斯·梅扎 (Lucas Meza) 受木材、贝壳和骨头等天然材料的启发，开始建造新一代坚韧且轻质的纳米材料。相反，他发现我们对材料坚韧或脆性的基本理解存在“巨大差距”。梅扎向华盛顿大学新闻讲述了他进入纳米领域的奇怪而令人惊讶的旅程。
来源:华盛顿大学生物学充满了建筑。木材、蟹壳和骨头等材料都含有层、晶格、细胞和交织纤维等微观结构。这些结构使天然材料实现了轻盈和韧性的理想结合，并激发了工程师们建造具有类似特性的人造材料。但这些微小的结构如何产生如此坚韧的材料仍然是一个谜。
2019年，机械工程助理教授Lucas Meza在华盛顿大学成立了Meza研究小组，旨在揭开小至100纳米（相当于病毒大小）结构的机械秘密。他带着建造新一代纳米材料的雄心勃勃的计划来到这里，但很快发现该领域缺乏对微小尺度韧性的基本理解。
“我们必须回到基础，”梅萨说。
从那以后的几年里，Meza 和他的团队彻底改变了纳米材料韧性的研究方向。他们正在将所学到的知识应用到新型定制材料中，尽管一路上他们仍然对微小结构的行为方式感到惊讶，而这些行为在理论上是不应该的。
Meza 接受威斯康辛大学新闻采访，讲述了他进入纳米领域的奇异而令人惊讶的旅程。
您建立实验室是为了解决哪些问题？
Lucas Meza：从广义上讲，我们正在尝试设计更好的材料，但不是通过引入新的材料化学物质。相反，我们使用架构。这是人类历史上一直在做的事情——想想机织纺织品和织物，或者稻草加固的泥砖。这些是“建筑材料”，材料的结构使我们能够控制强度、韧性和灵活性等有用的特性。
工程师发现纳米材料更坚固、更耐瑕疵且更易变形。挑战是：你如何真正用它们来做某事？我们需要以保留其独特纳米级特性的方式将它们构建成大规模材料。