成果简介：结构减重和材料强韧化一直是航天与国防装备领域关注的焦点。传统解决方案是对轻金属进行强韧化处理。作为一种行之有效的减重方案，多孔材料相比实体材料具有更优异的断裂韧度。耦合高性能母材和高结构效率拓扑构型可获超轻高强韧的力学超材料，为结构减重与材料强韧化提供一种新方案。然而制备高性能力学超材料具有挑战性：传统的增材制造法成本高，成型尺寸与耗材种类受限，产品表面粗糙抗疲劳强度低，批量化生产困难。本项目另辟蹊径，采用一种卡口嵌合装配法制备基元有序多孔结构，其优点在于成本低，耗材普适性，产品表面光洁，产品尺寸可通过简单的添加或减少基元数目来调控，有望实现批量化生产。代表性成果以唯一作者身份发表于Acta Materialia、Materials&Design等权威期刊；获批美国和中国发明专利；项目资助方包括NSFC及美国NASA,DARPA,ONR.
应用领域：新材料、高端装备制造
项目成熟度：小试阶段
市场前景：
具备较高的未来发展潜力、良好的市场趋势、相对有利的竞争环境、较强的技术可行性、可观的经济效益：
未来发展潜力
基元有序多孔力学超材料在航天与国防装备领域的结构减重和材料强韧化方面具有开创性意义，随着航空航天和国防事业的不断发展，对高性能材料的需求持续增长，该超材料有望在这些高端领域广泛应用。同时，其应用领域还可拓展至汽车制造、高端装备等行业，用于减轻部件重量、提高抗冲击性能，市场潜力巨大。
市场趋势
当前市场对于轻量化、高性能材料的需求呈上升趋势，尤其是在追求节能减排和提高产品性能的背景下，本超材料凭借其超轻高强韧的特性符合市场发展方向。随着技术的成熟和生产成本的降低，其市场份额有望逐步扩大。
竞争环境
目前，传统的增材制造法在力学超材料制备方面占据一定市场份额，但存在成本高、成型尺寸与耗材种类受限等问题。本项目采用的卡口嵌合装配法具有成本低、耗材普适性、产品表面光洁、尺寸可调控等优势，能够在竞争中脱颖而出，获得一定的市场竞争优势。
技术可行性
该项目已处于小试阶段，且有代表性成果发表于权威期刊，并获批美国和中国发明专利，同时获得了NSFC及美国NASA, DARPA, ONR等机构的资助，表明技术具有一定的成熟度和可靠性。随着研发的深入，技术难题有望逐步解决，实现大规模产业化生产。
经济效益
一旦实现产业化，由于其成本优势和高性能特点，产品在市场上具有较强的定价权。随着市场份额的扩大，能够带来显著的经济效益。同时，还可能带动上下游产业的发展，形成产业集群，进一步提升经济效益。
潜在风险
主要风险在于新技术的市场接受度需要时间；批量化生产过程中可能会遇到新的技术问题，影响生产效率和产品质量。
知识产权情况：1项中国发明专利、2项美国发明专利
合作方式：技术许可、技术转让、作价入股等
对接方式：东北大学科技成果转化办公室
电话：024-83671445
邮箱：hyz519@163.com
信息来源：东北大学智汇科转公众号
