美国密歇根大学与空军研究实验室的科研团队在机械超材料领域取得进展。该团队通过3D打印技术制备出具有复杂结构的管状机械超材料，能够有效抑制振动传播。这项研究成果发表于《应用物理评论》期刊，为交通运输、土木工程等领域的隔振应用提供了新的解决方案。

研究团队基于数十年的理论与计算研究，开发出能够被动阻止振动传递的结构设计。空军研究实验室研究员詹姆斯·麦金纳尼表示：“我们意识到：我们真的可以制造这些东西。”这种机械超材料的创新之处在于其几何结构赋予材料特殊的隔振特性，而非依赖材料化学组成的改变。

该隔振结构采用重复晶格设计，经过特殊堆叠后卷曲成管状形态。密歇根大学物理学教授毛晓明指出：“这些几何原理可以应用于从纳米尺度到宏观尺度的材料，赋予材料非凡的稳健性。”研究团队使用3D打印尼龙材料成功制造出这种被称为“kagome管”的复杂结构，验证了其隔振性能。

这种机械超材料的设计理念融合了19世纪麦克斯韦晶格理论和现代拓扑物理学研究。麦金纳尼解释说：“我们的想法并不是要取代钢铁和塑料，而是要更有效地利用它们。”研究人员表示，虽然这种结构在隔振性能与承重能力之间需要权衡，但为材料设计开辟了新途径。

随着这类新型机械超材料的问世，科学家需要建立新的测试标准和评估方法。麦金纳尼认为：“由于我们面临如此多的新行为，我们仍在探索的不仅仅是模型，还有测试它们的方式。”这项研究为开发具有定制化力学性能的新型材料奠定了基础。

更多信息： James P. McInerney 等，《kagome管的拓扑极化及其在隔振中的应用》，《应用物理评论》(2025)。期刊信息： 《物理评论应用》