美国麻省理工学院的工程师们近期取得了一项突破性进展，他们开发了一种新方法来制造一种新型超材料，这种材料不仅坚固，而且具有出色的弹性。这一成果有望为半导体行业带来革命性的变化。

半导体封装技术展了解到，传统的超材料虽然坚硬，但往往缺乏弹性，容易碎裂。麻省理工学院的研究团队通过精确的图案打印技术，成功地创造出一种新型结构，这种结构在保持材料坚固性的同时，也赋予了其前所未有的柔韧性。这项研究的成果已经发表在《自然·材料学》杂志上。

在超材料的设计中，通常存在着硬度与柔韧性之间的权衡。为了克服这一难题，研究团队设计了一种“双网络”结构，该结构结合了坚硬的微观支撑和柔软的编织元素。这种新材料由类似有机玻璃的聚合物制成，能够拉伸至其原始尺寸的四倍以上而不断裂，这在以往的聚合物中是难以实现的。

这种新型双网络设计的应用范围非常广泛，不仅可以用于聚合物，还可以扩展到弹性陶瓷、玻璃和金属等材料的制造。这些既坚韧又灵活的材料在抗撕裂纺织品、柔性半导体、电子芯片封装以及组织修复的细胞培养支架等领域具有巨大的应用潜力。

半导体封装技术展了解到，研究团队通过结合两种不同的微观结构来构建这种超材料：一种是刚性的网格状结构，由支柱和桁架组成；另一种是由线圈构成的结构，环绕在每个支柱和桁架周围。这两种结构均由同一种丙烯酸塑料制成，并通过高精度的双光子光刻技术一次性打印完成。

通过多种压力测试，包括将样品连接到纳米机械压机上以测量其拉伸强度，并录制高分辨率视频观察其拉伸和撕裂过程，研究团队发现，与传统的格子图案超材料相比，新设计能够拉伸至自身长度的三倍，拉伸能力是传统设计的十倍。此外，通过在材料中引入策略性孔洞，可以进一步分散应力，提高材料的弹性和耐撕裂性。

这一研究成果不仅标志着材料科学领域的重大突破，也为半导体等行业提供了新的材料选择，有助于推动相关技术的发展和创新。

文章来源：科技日报