中间。随后该聚合物在铸造之前被移除。诸如电沉积、气相沉积、砂型铸造、喷涂或浸涂的过程可以全部用于使用原始光聚合物之外的材料来生成本发明中概述的结构。这种方法可以用来对该晶格结构提供各种改进和增强，例如增强化学或生物相容性、扩展可操作服务温度范围、调整压缩刚度的大小和平稳应力、提高美观性、增加疏水或亲水性以及提高机械耐久性(例如，疲惫阻力)。
[0043]从上述过程中，支柱可以转换为实心的金属、聚合物、陶瓷或复合材料。该支柱还可以被转换为中空的金属、聚合物、陶瓷或复合材料。适当的金属材料的示例包括镁、铝、钛、铬、铁、钴、鎳、铜、锌或合金。适宜的聚合物材料的示例包括聚碳酸酯、芳族聚酰胺、耐冲击聚苯乙烯、尼龙、超高分子量聚乙烯、聚对二甲苯及其组合物。
[0044]在本发明的另一个实施例中，如图5b所示，首先，晶格架构560’的生成没有使用任何有图案的模板。随后，晶格结构的一组或预定的部分501a’、501b’和501c’从顶面和底面中的一个中移除，从而提供具有内部自由度的晶格架构560”。晶格结构可以通过去除加工、化学蚀刻或激光蚀刻移除。
[0045]在本发明的另一个实施例中，如图8所示，晶格结构可以在一个表面或两个面上粘合面板材料。该面板材料限制了节点和该表面上聚合物波导件的端部，但是不能向在内部终止的聚合物波导件的节点和端部提供限制。在本发明的另一个实施例中，晶格架构在所述一个或两个表面上没有设置面板。这种情况下，没有面板的表面具有节点或间隔开并且中间没有填充的支柱的端部的横截面图。
[0046]参照图6a_6d，具有厚度层次的示例性三维晶格架构具有八面体晶格结构，在该结构的长度和宽度上具有6个周期排列的晶胞，在该结构的厚度方向上有两个周期排列的晶胞(6x6x2)。图6a示出了没有引入内部终止支柱的八面体晶格结构的仰视图。该晶格结构的底面侧具有结构化的钻石形状的空腔，深度朝着该空腔的中心不断增加。图6b示出了结构化的模板和叠加在晶格架构上的凸起台阶以晶胞高度的3%、晶胞高度的7%以及晶胞高度的11%三个不同高度进行的分布。该凸起台阶以高度增加的三种钻石形状从内部钻石到外部钻石依次分布。图6c示出了结构化晶格结构的仰视图，该结构化晶格结构具有使用结构化模板形成的内部终止支柱。图6d示出了图6c中沿a-a’线的横截面图。箭头601到603指向具有内部终止支柱的位置，其中两个外侧箭头601指向从底面开始终止于晶胞高度3%位置的支柱(即，越过空腔的部分的深度是晶胞高度的3% )，两个内部箭头603指向从底面开始终止于晶胞高度11%位置的支柱以及剩下的两个箭头602指向从底面开始终止于晶胞高度7%位置的支柱。这里，这些百分数描述本发明的特定实施例，但是本发明不受这些百分数的限制。
[0047]图7示出了具有相同6x6x2周期排列晶胞和不同厚度层次图案的三维八面体晶格架构的另一个实施例的仰视图。在这种情况下，具有以方形形状分布、不同高度的凸起台阶的结构化模板用于为晶格结构生成内部终止支柱。晶格的中心具有在内部在晶胞高度的17%处终止的支柱，环绕中央点的最小方形的四个拐角每一个都具有在晶胞高度的12%处终止的支柱，环绕该最小方形的下一个方形具有均匀分布在四个侧面中的每一个侧面上的三个支柱，所述三个支柱在内部在晶胞高度的6%处终止。接下来的从中心向外移动的两个方形每一个都具有四个和五个内部终止支柱，这些支柱分别沿着该方形的每个侧面均匀地分布。两个方形都具有终止在晶胞高度4%处的支柱。
[0048]在图6和图7所述的情况中，晶格中的中断构件的周期性排列作为该材料架构中的附加对称度，并且可以重复或沿平面方向平铺以形成具有相同理想能量吸收响应的更大的结构。
[0049]两种示例性晶格架构的能量吸收效率已经通过模拟光聚合物晶格结构计算，分别在图9和10中示出结果。在两个情况中，尽管由于顶面和底面之间的连接损失使得峰值应力(分别为910和1010)和压缩刚度(初始直线区域的斜度(分别为930和1030))均略微降低(分别与910’、1010’、930’和1030’相比较)，但是两个示例性晶格架构与不具有厚度层次的相同晶格结构(920’和1020’)相比显示出更近似于理想响应的接近约束应力水平(分别为920和1020)。每种情况的能量吸收效率从不具有厚度层次的晶格结构的25.3%增长到55%，并且具有厚度层次的结构更高，高于不具有厚度层次的晶格结构的效率的两倍。峰值应力和压缩刚性的降低可以通过增加构件半径、改变基料或者相对于水平面的角度或方向、从而提供具有提高的能量吸收效率的结构化晶格结构来补偿。
[0050]本发明的第二实施例
[0051]参考图4，具有厚度层次和提高的能量吸收效率的本发明的第二实施例使用具有顶面411和底面412的三维晶格架构，底面412与顶面411分开(沿着到第一和第二表面中的至少一个的法线方向)从而限定了该晶格架构的厚度和厚度方向；至少两个晶格结构451和452在厚度方向上彼此堆叠以在所述晶格结构之间形成分界面460，晶格结构451和452中的每一个具有一组唯一的晶胞参数，并且两个相邻晶格结构的一组晶胞参数彼此不同，使得顶面和底面处的晶格参数截然不同。在所述分界面上，因为上述不同的晶胞参数，来自一个晶格结构451的节点或端部421与来自另一个晶格结构452的节点或端部422的至少一部分彼此不接触，从而在这些点处产生内部自由度423。这种具有相连接的不同结构的结构化分界面至少从两方面影响了该结构的压缩响应。首先，如果相邻晶格结构之间的节点-节点连接没有完全匹配，如图4所示，则内部自由端以类似于本发明的第一实施例中所讨论的内部终止支柱的方式提高能量吸收效率。其次，相邻晶格结构在所述分界面的节点的子集处的连接产生了空间变化的构件长度、半径和方向，每一个参数都改变结构的特征屈曲响应并消除当所有构件具有相同构件长度、半径和方向时观察到的负载急剧下降。
[0052]图11所示的该实施例包括具有不同架构参数的两个或更多个晶格结构1160a、1160b，所述晶格结构在结构1160的厚度上为堆叠方式。第一晶格结构1160a通过美国专利第7，653，279号和美国专利第7，382，959号公开的方法形成，通过在第一容器1150a中提供第一体积的光单体1170a、将该第一体积的光单体1170a通过第一掩模1180曝光在准直光1190a下、准直光1190a以相对于第一掩模1180的第一非垂直角度穿过多个第一孔、以及在光单体内以该非垂直角度形成多个第一成角度的聚合物支柱以形成具有第一顶面和第一底面的三维第一晶格结构1160a来形成所述第一晶格结构。然后，第二晶格结构1160b可以通过以下过程来形成:通过附加容器壁1155增加相同的容器1150a的高度以形成更高的容器1150b (在另一个实施例中，具有更高容器的高度的所述相同容器(例如，容器1150b)可以用于形成第一和第二晶格结构)，从而在容器1150b中提供第二体积的光单体1170b ;将第二体积的光单体1170b通过第二掩模1185曝光在准直光1190b下，该准直光1190b相对于掩模1185以第二非垂直角度穿过第二掩模1185的多个第二孔；并且以所述非垂直角度在光单体中形成多个第二成角度的聚合物支柱，从而形成具有第二顶面和第二底面的三维第二晶格结构1160b。在准直光下的曝光量或光单体1170b的体积可以调节，使得第二晶格支柱的端部终止于第一三维晶格结构1160a的第一顶面，但是不会延伸到第一三维晶格结构1160a内。该增加模具增加高度、添加单体、施加掩模和将该单体曝光在准直光下的过程可以重复直到形成期望数量的叠加架构为止。此外，该过程可以在该结构的底面使用准直的UV光曝光来执行，在该结构内以“自下而上”形成具有厚度层次的晶格，与图11中所示的“自上而下”的方法相反。图12示出了具有叠加在一起的两个不同晶格结构的架构的光学图像。图12的结构是由实心光聚合物波导件使用图11所示的过程形成，以产生由在厚度中平面处连结的两个1mm厚晶格架构构成的20mm厚的结构。每个独立的晶格结构可以形成从大约2mm到大约25mm厚，如图12中所示形成的两个1mm厚结构。该架构的能量吸收效率已经使用ASTM测试方法C365测试过，该两个样本获得的能量吸收效率达到35.1%和38.3%。图14示出了每个样本的实验曲线。可以观察到，每个样本表现出与图1所示理想响应相似的响应。这是相邻结构之间不同分界面和内部自由度的产物，所述分界面和内部自由度是由于相邻结构之间的周期性晶胞参数改变导致节点没有完美对齐而产生。进一步在密实化应变以及因此带来的整体能量吸收效率的改进可以通过相对密度的降低实现，即支柱的半径更小。
[0053]在本发明的另一个实施例中，在将第二体积的光单体曝光于准直光之前将第一晶格结构放置在第二体积的光单体的表面上，以将两个晶格结构的端部都排列在分界面处而不会延伸至对方晶格结构中。
[0054]在本发明的另一个实施例中，每个晶格结构都单独制成并且使用粘合剂、UV闪光焊接、高温压力焊接、热后固化、热粘合、溶剂粘合或其它适当的方法连结在一起。
[0055]在本发明的另一个实施例中，面板可以接着被