超材料是通過人工設(shè)計具備超常物理性能的一類材料,可用于制造微波天線、傳感器和振動吸收體。機械超材料通過形狀和變形展現(xiàn)出超常的性能,例如用作阻尼材料的增長劑。
超材料的技術(shù)概念和古老的剪紙術(shù)的結(jié)合,給研究人員帶來了新的靈感,可用于制造變形機身的變形結(jié)構(gòu)或是針對太空應(yīng)用開發(fā)可折疊結(jié)構(gòu)。

超材料是通過人工設(shè)計具備超常物理性能的一類材料,可用于制造微波天線、傳感器和振動吸收體。機械超材料通過形狀和變形展現(xiàn)出超常的性能,例如用作阻尼材料的增長劑。
剪紙是日本古老折紙術(shù)的一個演化,可以創(chuàng)建三維形狀。英國布里斯托爾大學(xué)的研究人員利用剪紙技術(shù)開發(fā)出一種機械超材料,可以通過大幅度的機械行為,精確無誤地改變形狀。研究人員采用剪紙技術(shù),將熱塑性復(fù)合材料平板制成開口蜂窩結(jié)構(gòu)。根據(jù)折疊的角度和剛度,這些蜂窩具有很大可變范圍的力學(xué)性能和行為,在變形結(jié)構(gòu)上有潛在應(yīng)用。制造過程包括三步:切、壓褶和折疊。
傳統(tǒng)蜂窩彎曲時成馬鞍狀,使其難以加工成彎曲的組件。但是這種超材料蜂窩泊松比為0,這意味著當(dāng)拉伸時,這種材料變厚而不是變薄,可以形成一個圓柱形,沒有二次彎曲。成型之前在復(fù)合材料板上打印上電路和傳感器,可以創(chuàng)建一個拓?fù)湫螤钬S富且能承受大范圍載荷的整體智能活性結(jié)構(gòu)。可以將纜線穿過蜂窩單元中間的空洞,根據(jù)纜線布置的位置將蜂窩拉成不同的形狀,創(chuàng)建用于變形或是折疊結(jié)構(gòu)的變形組件。(中航工業(yè)經(jīng)濟技術(shù)研究院 胡燕萍)
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