新加坡大学研发常温金属加工技术

金属加工通常需要非常高的温度和压力，但新加坡的科学家们目前展示了一种在室温下制造高纯度金属结构的新方法。这一创新受到蟹壳和昆虫外骨骼的启发。

从古老的铁匠使用熔炉和砧子，到现代能源密集的工业设施，塑造金属形状需要大量的热量、能量和劳力。然而，大自然可能早已找到了一种更简便的方式。

例如，节肢动物如蟹、龙虾、昆虫和蜘蛛的坚韧外骨骼中，有时会含有金属化合物。这些外壳主要由一种名为壳聚糖（chitin）的坚硬蛋白质构成，经过鞣制和脱水后变得更加坚固。壳聚糖以及其他相关分子如壳多糖，能够从环境中吸收金属颗粒，以增强这些动物的外骨骼。

现在，新加坡科技设计大学（SUTD）的科学家们利用了这一特性，在室温和常压下成功制造出金属结构。研究人员将金属胶体混合物倒入含有少量溶解于水的壳聚糖的溶液中。

随着混合物中的水分蒸发，壳聚糖分子开始将金属颗粒聚集在一起，类似于铠甲动物的自然过程。

最终，研究团队获得了一块连续的固态金属，其纯度达到了99.5%，并且具备所需的形状。这些结构不仅具备金属的特性，包括良好的电导率，更有趣的是，即便仅添加少量壳聚糖，它们与其他生物材料仍然兼容。这意味着它们可以与木材和纤维素等材料结合使用。

尽管采用这种方法制造的金属并不特别坚固，团队依然认为这可能为制造一些电子元件提供有用的金属部件。接下来的步骤是进一步开发这一工艺，以制造可生物降解的电子元件。

该研究成果已发表在《先进功能材料》杂志上。研究团队还在视频中演示了这项技术的应用。