上海交大顾剑锋&皇家墨尔本理工马前AM：通过冶金–去合金–增材制造协同赋能，构筑高强轻质金属超材料的新路径

本研究从传统建筑中汲取灵感，创新性地在金属材料中引入“骨架相”以支撑纳米多孔结构。通过精准设计铜–锰合金的凝固过程，实现微观相分离；随后采用选择性去合金工艺去除易腐蚀相，保留强韧的铜基骨架，构筑出稳定的三维多孔网络。研究采用激光选区熔化（PBF-LB/M）技术将该理念扩展至复杂格栅结构，实现可打印、可扩展的高强度超材料器件。测试结果显示，该骨架式纳米多孔铜的屈服强度高达200 MPa，比传统同类材料提升近一倍，且比表面积达27.6 m2/g，远超常规金属结构。这一结构–性能的双重突破，得益于冶金凝固调控、界面分离控制与先进制造技术的深度融合。该成果不仅为纳米多孔金属材料开辟了全新设计范式，也为高性能轻量化器件（如散热器、生物植入体、电化学系统等）提供了可工程化的材料基础。