具有三維微納構筑體系的材料往往表現出高效的力學、光學以及能量轉化性能。然而，受制于其可擴展性，這些三維微納體系的宏觀構筑物一般只能將其性能連續擴大到幾百微米或者不連續的擴大到多個數量級的尺度。如此一來，具有良好力學性能的宏觀尺寸材料便難以實現。
有鑒于此，Zheng等人報道了一種從納米到厘米，橫跨多個數量級的多級次三維鎳合金超材料。
圖1. 多級次三維鎳合金超材料
研究人員采用高分辨、大面積、可擴展的增材制造技術來實現這類材料的制備，這是通過雙光子聚合或者傳統的立體光刻技術難以實現的。在宏觀尺度，這些超材料拉伸彈性高達20%以上，強度比接近恒定。
圖2. 微觀結構構筑的復合多級次超材料
圖3. 多級次三維鎳合金超材料制備技術
延伸閱讀：
“超材料（metamaterial）”是指具有人工設計的結構并呈現出天然材料所不具備的超常物理性質的復合材料。
“超材料（metamaterial）”的三大特征：
（1）具有新奇人工結構的復合材料；
（2）具有超常的物理性質（往往是自然界的材料中所不具備的）；
（3）性質往往不主要決定于構成材料的本征性質，而決定于其中的人工結構。
超材料的設計思想表明人們可以在不違背基本的物理學規律的前提下，人工獲得與自然界物質具有迥然不同的超常物理性質的“新物質”。典型的“超材料”有：“左手材料”、光子晶體、“超磁性材料”、“金屬水”等。目前，基于這些實驗成果展開的產品轉化步伐也在加快，譬如超材料雷達天線、吸波材料、電子對抗雷達、超材料通信天線、無人機雷達、聲學隱身技術等。
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Xiaoyu Zheng et al. Multiscale metallic metamaterials. Nature Materials, 2016.
