图28（a）将要捕获的物体刻在50nm厚的铬（Cr）上；左边是一个60纳米宽、间距120纳米的槽阵列 。 （b）“纳米”的FIB图像（顶部）；在光致抗蚀剂上拍摄的图像（中心）的AFM；没有35nm银膜的捕获图像（底部）的AFM 。
机械超材料在力学中的大量应用也引起了研究人员的极大兴趣 。 大多数具有高强度重量比和刚度重量比的刚性材料 ， 如金刚石、金属玻璃或陶瓷 ， 具有优异的强度和重量轻 。 然而 ， 其低于标准的弹性性质和非常低的韧性阻碍了其在轻质力学中的许多应用 。 复合材料是一种很好的替代品 ， 但重量的增加也使其在轻量化应用中变得不太可行 。 Meza等人制造了一种坚固、坚硬、吸能的空心管纳米晶格 ， 具有八位组桁架几何结构 ， 仅由脆性陶瓷和氧化铝组成 ， 如图29（D-E）所示 。 该结构在超过50%应变的压缩后表现出几乎完全的可恢复性 。 由于ALD是一种逐层方法 ， 因此形成的结构层的厚度完全由沉积循环次数控制 。
图29（A）八位组桁架设计的CAD图像 。 （B）单个单位电池 。 （C）空心八字桁架管的椭圆截面 。 （D）氧化铝八位组桁架纳米晶格的SEM图像 。 （E）放大图像 。 插图显示了空心管 。 （F）氧化铝纳米晶格管壁衍射光栅的TEM暗场图像 。
2016年 ， Bauer和团队更进一步通过TPL和聚合物结构的热解 ， 制造了超强韧、轻质、纳米结构的玻璃碳晶格 。 聚合物纳米晶格和纳米蜂窝结构是通过直接激光写入和随后在900°C的真空中热解构建的 。 在热解过程中 ， 这些结构在体积上各向同性收缩80% 。 如图30所示 ， 通过将结构放置在基座和螺旋弹簧上以便于从基板上移除 ， 获得了未变形结构 。 有趣的是 ， 这些显著减小的特征尺寸显示出前所未有的强度 ， 与大块玻璃碳的理论强度相对应 。
图30（a）热解前的聚合物3D结构 。 （b）单个单位细胞的放大图像 。 （c）底座上的收缩纳米晶格便于从基底上移除 。 （d）缩小的纳米晶格的放大图像 。
为了适当表征机械超材料 ， 整个结构的高度必须很高 。 TPL允许制造高度通常仅在几十微米范围内的结构 。 然而 ， Buckmann等人提出了一种新的“浸入式”3D DLW技术 ， 如图31（i）所示 。 该方法利用光致抗蚀剂本身作为物镜和衬底之间的浸没油 ， 以亚微米特征尺寸将制造延伸至毫米高度 。 他们制造了微米范围内的真实3D晶体超材料 ， 表现出可调节的泊松比 ， 包括负值 ， 即沿轴向压缩材料导致单轴结构中至少一个横向收缩 ， 以及从零泊松比开始的巨大机械非线性 。 其超材料的结构设计灵感来自图31（ii）（a）所示的领结功能元件 。 如图32所示 ， 通过将这些功能元件按不同方向分组来制造3D结构 。 这些结构随后沿z方向承受压缩载荷 ， 以确定泊松比 。
图31 (i) a)常规DLW示意图 。 b)新颖的“浸入式”3D DLW示意图 。 (ii) a)领结功能元素 。 b)三斜晶结构 ， 左为四倍旋转轴 ， 右为六倍旋转轴 。 (c)第(ii)b)项中各图像的俯视图 。
图32（a）-（c）具有四倍旋转轴的三斜结构 。 （d）具有六重旋转轴的三斜结构 。
五模 ， 有时也称为超流体 ， 最早是由Milton和Cherkaev在1995年提出的 。 它们的独特之处在于 ， 通过将体模量B增加到一个非常大的值(相对于剪切模量G) ， 可以避免压缩波和横波的耦合 。 然而 ， 为了稳定起见 ， 它们用较厚的重叠值取代了Milton和Cherkaev建议的细点状尖端 ， 从而导致价值值在~ 103范围内 。 图33、图34分别表示了五模超材料的设计和TPL制备 。 此外 ， 他们认为 ， 将临界维数减少到0.1 μ m可以使FOM增加到104 。
图33 （a）Milton和Cherkaev提出的五模超材料的描述 。 （b）在接触锥的连接区域中具有有限直径d的近似五模理想的图示 。 (右)FOM与直径的关系 。
图34 （a）通过“浸入式”3D DLW制造的聚合物五模机械超材料的电子显微照片 ， h=16.15μm ， D=3μm和D=0.55μm 。 （b）另一种h=16.15μm、D=3μm和D=1μm的五模超材料 。
许多组已经证明了隐身在不同频率的电磁学中的作用 。 虽然在3D结构中实现隐身是一项繁琐的任务 ， 但TPL已成为实现3D隐身的一项有前途的技术 。 Fischer和他的团队是首批在微波频率（~1.5μm）下演示三维隐身的团队之一 。 他们采用受STED启发的TPL来制造3D木桩状聚合物结构 。 2011年 ， 同一组通过将其先前实验中的所有特征缩小2倍 ， 证明了光学频率下的3D隐身 。 与先前实验相比 ， 本实验中的修改包括使用不同的光引发剂和合适的相位掩模 ， 以提高横向和轴向分辨率 。 为了研究掩蔽作用 ， 他们制作了两种结构：1）参考结构和2）掩蔽结构 ， 两种结构的顶面都有类似cos2的凹陷 ， 如图35（a）所示 。 这两种结构在TPL后溅射镀金100nm ， 以增强压痕前的可视性 。 如图35（c）所示 ， 当表面暴露于波长范围为500-900nm的光时 ， 可以有效地看到压痕的遮盖 。
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