纳米晶格

纳米晶格是由纳米尺寸的构件，其经图案化成为有序晶格结构，像一个的合成多孔材料空间框架。在3D打印技术的发展推动下，旨在通过小型晶格设计来利用有益的材料尺寸效应的纳米晶格最早于2010年代中期开发出来。纳米晶格是最小的人造晶格桁架结构，是一类超材料，它们从其几何形状（一般超材料定义）和其元素的较小尺寸中获得其特性。因此，它们可以具有自然界中未发现的有效特性，而使用相同几何形状的大型晶格则无法实现。

为了生产纳米晶格材料，可通过高分辨率3D打印工艺（例如多光子光刻）或通过自组装技术来制造聚合物模板。陶瓷、金属或复合材料纳米晶格是通过对聚合物模板进行后处理而形成的，这些技术包括热解、原子层沉积、电镀和化学镀。热解可将晶格额外收缩多达90％，产生最小尺寸的结构，从而使聚合物模板材料转化为碳。或其他陶瓷和金属通过在惰性气氛或真空中进行热分解。

纳米晶格是现有的最坚固的细胞材料，重量极轻，由50％-99％的空气组成，但强度可与钢一样。极小的单个成员的体积因此从统计学上几乎消除了材料缺陷，纳米晶格的基础材料可以达到理想，完美晶体理论强度的机械强度。尽管此类影响通常仅限于单个的几何原始结构（如纳米线），但特定的体系结构允许纳米晶格在复杂的三维结构中利用它们，而这些三维结构的整体尺寸特别大。纳米晶格可以设计为高度可变形和可恢复的，即使使用陶瓷基材，也可以具有机械超材料的性质，例如膨胀或超流体行为。纳米晶格可以结合机械弹性和超低热导率，并且可以具有电磁超材料的特性，例如光学掩盖。