受折纸启发的新型超材料问世 美国普林斯顿大学团队开发出一种创新材料。这种材料是一种超材料，通过使用简单的塑料和定制的磁性复合材料，团队构建了一个可以远程操控的模块化组合体——“元机器人”（Metabot）。利用磁场，团队可改变超材料的结构，使其膨胀、移动和变形，所有操作均无需接触材料本身。这种材料没有传统...
提出的方法:构建由拉胀平面镶嵌和折纸启发的柱状阵列组成的模块化手性超材料,利用特殊夹具实现单自由度驱动下的解耦驱动变形。 实现的效果:该超材料在单自由度驱动下,扭转角度可达 0° - 90°,面内收缩达 25%,面外收缩超 50%,并展现出多种功能,如机械滞后回线、非对易状态转变等。 创新点:设计出具有解耦驱动...
1. 本工作建立了模块化手性超材料,由拉胀平面镶嵌和受折纸启发的柱状阵列组成,并具有解耦驱动。在单自由度驱动下,该组件可在0°至90°之间扭转,平面内收缩高达25%,平面外收缩超过50%。 2. 通过实验和模拟,表明该组件的变形包括由旋转...
本文研究通过3D打印构建了一种模块化手性超材料,由拉胀平面镶嵌结构和折纸启发的柱状阵列组成,实现了解耦驱动。在单自由度驱动下,该组件可在0°至90°之间扭转,面内收缩达25%,面外收缩超过50%。通过实验与模拟,发现其变形涉及以旋转方形镶嵌主导的面内扭转与收缩,以及以管状Kresling折纸阵列主导的面外收缩。此外,...
近日，普林斯顿大学博士后研究院赵拓博士作为一作作者在《Nature》期刊上发表了《Modular Chiral Origami Metamaterials》的论文，该研究的核心内容是借助3D打印技术开发出了一种具有多模态变形机制的模块化手性折纸超材料，它在力学、热学、光学等多个领域展现出巨大的应用潜力，实现了突破性的进展。原文链接：https://ums...
近日,普林斯顿大学博士后研究院赵拓博士作为一作作者在《Nature》期刊上发表了《Modular Chiral Origami Metamaterials》的论文,该研究的核心内容是借助3D打印技术开发出了一种具有多模态变形机制的模块化手性折纸超材料,它在力学、热学、光学等多个领域展现出巨大的应用潜力,实现了突破性的进展。
摘要:随着航空航天技术的快速发展,未来航天器对结构、性能和功能的要求愈加严苛,轻量化、高强度、具备多功能和多模态变形能力的材料设计成为关键需求。折纸超材料因其独特的几何设计和力学特性,具有可重构、多稳态和能量吸收的特性,已成为航...
在去除外部刺激后，折痕会持续存在，并迫使折纸超材料转换为既定的弯曲、卷曲和扭曲的形状。适当外力强制，也可以擦除这些稳定的形状记忆，从而实现了可重写的图案，以及重复且鲁棒致动特性。该项策略是材料不可知material agnostic（未来无可限量），有望扩展到其他波动模式和非稳态场景，并且无尺度scale-free限制：从...
近日,在AIP出版的《Applied Physics Reviews》中,美国和中国的研究人员从折纸艺术中获得灵感,发现了新的折纸和剪纸设计,特别是弯曲的折纸设计、混合折纸-剪纸设计、模块化设计和层次化设计。 研究人员根据两个不同的标准,将基于折纸和剪纸的人工工程超材料分为六组。根据弹性能量景观,每组材料又被细分为刚性或可变形...
跨学科应用前景：从机器人到建筑节能研究团队展示了这种模块化手性折纸超材料系统在多个领域的潜在应用，如图6所示。在机器人领域，通过在多模态组件中加入磁偶极元件，可以在受控磁场存在下实现远程驱动和操控，创造出一种无束缚的机器人超材料，能够同时实现运动和变形。这种系统可以在三种模式下运行：运动模式、变形模式...