加利福尼亞大學歐文分校和其他機構的研究人員在建築學上設計了板狀納米材料（納米級碳結構），其強度與密度之比金剛石還要強。在一項最新研究中，科學家們報告說，在概念化和製造這種材料方面取得了成功，該材料由緊密連接的閉孔板組成，而不是過去幾十年來這種結構中常見的圓柱形桁架。
UCI機械和航空航天工程研究人員Jens Bauer說：“以前的基於波束的設計儘管引起了廣泛關注，但在機械性能方面卻沒有那麼有效。我們創造的這種新型的板式納米纖維比最佳的束式納米纖維要強得多，也更堅硬。”
根據該論文，該團隊設計的新結構的材料提高了多達639％的強度和522％的剛性。該團隊的成就取決於複雜的3D激光打印工藝，即雙光子光刻直接激光寫入。隨著紫外線樹脂的逐層添加，該材料在兩個光子會合的位置會形成固態聚合物，該技術能夠使重複的細胞變成具有160納米薄表面的平板。
也就是說當激光聚焦在對紫外線敏感的液態樹脂的液滴內部時，該材料成為固體聚合物，分子同時被兩個光子撞擊。通過掃描激光或在三個維度上移動載物臺，該技術能夠對細胞進行週期性排列，每個細胞由厚度為160納米的平板組件組成。
該小組的一項創新是在板上設計或者說留出小孔，該孔可用於從成品材料中去除多餘的樹脂。最後一步，將納米平板在模擬真空環境中，然後將其加熱到900攝氏度並持續一小時。根據Bauer的說法，最終結果是形成了立方形狀的玻璃碳，科學家們曾認為這種多孔材料具有最高的強度。
Bauer說，這項研究的另一個目標和成就是利用基礎物質的固有機械作用。他說：“當您使用任何一種材料並將其尺寸大幅度減小至100納米時，它都接近於理論上沒有孔或裂紋的晶體。減少這些缺陷可提高系統的整體強度。”納米結晶對結構工程師，特別是在航空航天領域，具有廣闊的前景，因為人們希望它們將強度和低質量密度的特性結合，這種結合將大大提高飛機和航天器的性能。
