美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）和麻省理工学院（MIT）的研究人员，已经利用一种添加型微处理技术，开发出了一种与气凝胶（一种很轻的材料，被称为“冷冻烟雾”）具有相同重量和密度的材料，但其硬度却是气凝胶的10,000倍以上。这种新型材料将有望使需要轻质、高硬度和高强度材料的行业受益匪浅，如航空航天和汽车行业。

很多轻质多孔材料随着密度的减小会出现机械性能的衰减，因为它们的结构元素在施加载荷的情况下更有可能弯曲。然而，该团队能够产生出一系列微结构超材料（人造材料，具有在自然界中不存在的属性），即能在每单位质量密度下保持几乎恒定的硬度，即使是在超低密度的情况下。未来具有这些特性的材料可能会被用于开发飞机、汽车和航天器的零部件。

“这些轻质材料能够承受的负荷至少是其自身重量的160,000倍。实现超高硬度的关键是，材料中的所有微结构元素被设计成在载荷下不弯腰。”研究人员表示。

这种高强度材料由多中成分组成，包括聚合物、金属和陶瓷。

这种添加型的微制造过程涉及使用微反射镜显示芯片，以用光敏材料一次创建高保真3D部件层。它允许团队使用复杂的3D微观尺度迅速生产该材料。

“我们的微结构材料具有由它们的微观几何布局而决定属性，而不是由化学成分决定的。”LLNL的工程师Chris Spadaccini表示，“我们用投影微立体光刻技术制作的这些材料。”

“现在我们可以使用台式机打印坚硬的弹性材料，这使我们能够迅速做出许多样本，并分析它们的机械性能。”研究人员表示。