受路边苍耳子启发 武科大研发超材料有望用于快递防震
材料图片。受访团队供图
湖北日报讯（记者张歆 通讯员许雯雯）走在山间小径，裤脚掠过一丛野草，几颗苍耳子就悄无声息地搭上了“顺风车”，它们的倒钩就已经死死“咬住”纤维，哪怕甩腿、拍打，它依旧纹丝不动。
5月25日从武汉科技大学获悉，该校李响团队受苍耳子启发，提出了一种全新材料范式——“三维自锁颗粒超材料”，具备极佳的承载能力与抗冲击特性，可用于快递防震。
这一新型材料的核心物理特性在于其独特的“三维自锁”机制。该材料由无数个微小仿生颗粒组成，当大量颗粒堆积在一起时，表面的柔性钩爪会自发相互嵌合，无需任何外部容器约束、即可自主维持稳定形状的自锁网络，还能像变形金刚一样随心塑造形状。
在防震缓冲领域，该材料展现出显著的应用价值。目前，精密仪器在运输中主要使用具有定制化结构的泡沫材料来进行防护缓冲。然而这种一次性的定制化结构极易造成“白色污染”。“三维自锁颗粒超材料”具备优异的重复使用以及能量吸收能力，即便承受数百次反复挤压，颗粒结构仍能保持较好的完整性。依托其可拆解、重构的特性，一旦推广使用，快递包装将从一次性消耗品变为可多次循环的通用模组，为破解塑料污染提供了全新的方法。
研发历时三年。每一个仿生颗粒上的二十余个微小钩子，都需要科研人员逐一进行粘贴，单次实验则需制备上百个仿生颗粒。除了极高强度的手工制备，团队还针对该材料的理论和数值仿真进行了突破，深挖材料的吸能与抗冲击机理，补充了大量扎实的表征数据，最终使材料达到了优异的性能结果。
目前，团队已围绕该成果申请专利并规划转化。李响表示，目前的材料还需人工干预拼接，下一步团队将研发会动的颗粒超材料，让它们变成超材料界的“变形金刚”，材料不仅可应用于防震缓冲领域，更有望在抢险救援中发挥奇效，用于快速搭建临时堤坝与应急庇护所，为应急设施建设贡献力量。
材料结构示意。受访团队供图