机械超材料是一种新型人造材料，可实现天然材料所不具备的超常物理性质。不过现有的机械超材料只能实现较小范围的负热膨胀。近日，天津大学机械工程学院陈焱教授团队联合英国索尔福德大学魏国武教授和英国牛津大学由衷教授，设计出一系列三维热膨胀超材料，实现了三维尺度下超大范围的“冷胀热缩”，甚至“零胀零缩”，并首次在单一超材料的三个正交方向上同时实现了负/零/正热膨胀响应，可以应对特殊应用场景中对材料受热响应的方向性需求。该成果不久前在线发表于国际权威期刊《先进材料》。

该研究论文共同通讯作者为天津大学陈焱教授、马家耀教授，共同第一作者为天津大学博士后顾元庆、博士生魏志波。研究提出的热膨胀超材料设计框架有望在空间光学系统、热致动器、微型机电系统等跨大温域运行的工程领域得到应用。（记者 姜凝）

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（编辑 刘延俊 来瑞兮）