可重新編程超材料的最新進展使得能夠在原位開發具有可變特殊屬性的智能物質。這些超材料采用元素內物理重構和元素間結構變換。然而,現有的單特性同元機械超材料的重編程功能有限。
在這里,上海交通大學Zhimiao Yan介紹了一種由具有異質機械性能的折紙元素組成的可重新編程的機械超材料,它通過官能團轉換和環重構來實現各種機械行為模式。
文章要點
1)通過將兩個異質元素各向異性組裝成一個功能組,可以實現正剛度和負剛度之間的機械行為切換。所得的多邊形環表現出旋轉變形、零泊松比拉伸/壓縮變形和負泊松比拉脹變形。
2)周期性排列這些環會產生均質超材料。四邊形環的重新配置允許機械響應和負泊松比的連續微調。
3)這種機械超材料可以為可重新編程的機械計算、多用途機器人、可變形車輛和不同規模的建筑提供多功能材料平臺。
參考文獻
Hu, X., Tan, T., Wang, B. et al. A reprogrammable mechanical metamaterial with origami functional-group transformation and ring reconfiguration. Nat Commun 14, 6709 (2023).
DOI:10.1038/s41467-023-42323-1
https://doi.org/10.1038/s41467-023-42323-1