生物材料響應刺激動態地重新配置其底層結構,實現適應性和多功能性。相反,機械超材料具有固定的單元間連接,限制了適應性和重新配置。
近日,南洋理工大學Yifan Wang介紹了由離散雙材料結構粒子組成的顆粒超材料,這些粒子通過機械壓縮和熱刺激在組裝狀態和未組裝狀態之間轉換。
文章要點
1)這些材料能夠實現動態鍵重構,允許可逆的鍵斷裂和形成,類似于自然系統。利用其離散性質,這些材料可以自適應地重新配置其形狀并對不同的條件做出動態響應。
2)研究表明,這些顆粒超材料可以顯著改變其機械性能,如壓縮、剪切和彎曲,從而在不同狀態下提供可調的機械特性。此外,它們表現出集體行為,如定向移動、物體捕獲、運輸和間隙跨越,展示了它們可重新編程功能的潛力。
這項工作突出了顆粒超材料的動態可重構性和強大的適應性,擴大了它們在響應式架構和自主機器人方面的潛力。
參考文獻
Zhiqiang Meng, et al, Granular metamaterials with dynamic bond reconfiguration, Sci. Adv. 10, eadq7933 (2024)
DOI:10.1126/sciadv.adq7933