美国科学家研发出一种形似“中国灯笼”的聚合物结构,通过压缩或扭曲等简单操作,就能快速变换出十几种不同的三维弯曲形态。更引人瞩目的是,这种变形过程可通过磁场远程操控,大大拓展了其应用潜力。相关研究成果发表于最新一期《自然·材料》杂志。
这项研究由美国北卡罗来纳州立大学与宾夕法尼亚大学的科研团队合作完成。研究团队先将聚合物薄片切割成钻石状的平行四边形,再于每条边中央刻出一排平行缝隙,从而在薄片上下两侧形成由实心材料条连接的均匀色带。接着,将上下实心条的左右两端相连,便构成了一个近似“中国灯笼”的三维结构。
研究团队表示,这一基础结构本身具有“双稳态”特性。若从顶部向下压缩结构,它会逐渐变形,直至达到某个临界点,瞬间转变为类似旋转陀螺的第二种稳定形态。此时,结构已储存了此前压缩所注入的全部能量。一旦向上拉起结构,能量便会瞬间释放,使其迅速恢复为最初的灯笼形态。
研究还发现,通过扭曲结构、将灯笼顶部或底部的实心条向内或外折叠,或是组合使用这些操作,还能创造出更多形态。
通过在结构底部实心条上附着磁性薄膜,研究团队实现了利用磁场远程控制结构的压缩与扭曲。他们还演示了基于双稳态切换的多种应用场景,例如非侵入式鱼类捕捉器、可调控水流开合的过滤器等。
这类“灯笼”结构未来有望组装成二维或三维系统,在可变形的机械超材料与机器人技术领域大展身手。
美国科学家研发出一种形似“中国灯笼”的聚合物结构,通过压缩或扭曲等简单操作,就能快速变换出十几种不同的三维弯曲形态。更引人瞩目的是,这种变形过程可通过磁场远程操控,大大拓展了其应用潜力。相关研究成果发表于最新一期《自然·材料》杂志。
这项研究由美国北卡罗来纳州立大学与宾夕法尼亚大学的科研团队合作完成。研究团队先将聚合物薄片切割成钻石状的平行四边形,再于每条边中央刻出一排平行缝隙,从而在薄片上下两侧形成由实心材料条连接的均匀色带。接着,将上下实心条的左右两端相连,便构成了一个近似“中国灯笼”的三维结构。
研究团队表示,这一基础结构本身具有“双稳态”特性。若从顶部向下压缩结构,它会逐渐变形,直至达到某个临界点,瞬间转变为类似旋转陀螺的第二种稳定形态。此时,结构已储存了此前压缩所注入的全部能量。一旦向上拉起结构,能量便会瞬间释放,使其迅速恢复为最初的灯笼形态。
研究还发现,通过扭曲结构、将灯笼顶部或底部的实心条向内或外折叠,或是组合使用这些操作,还能创造出更多形态。
通过在结构底部实心条上附着磁性薄膜,研究团队实现了利用磁场远程控制结构的压缩与扭曲。他们还演示了基于双稳态切换的多种应用场景,例如非侵入式鱼类捕捉器、可调控水流开合的过滤器等。
这类“灯笼”结构未来有望组装成二维或三维系统,在可变形的机械超材料与机器人技术领域大展身手。
“远方巡视启动!”南方电网云南保山220千伏大寨变电站日前启动首次全套智能巡视,109个摄像头快速旋转,10套在线监测系统开始收集数据,变电站的无人机机巢弹开、无人机飞向工作点位,机器人从卷帘门 中国科学院深圳先进技术研究院15日发布消息称,该院科研团队研发了一种具有靶向送药功能的磁驱软体机器人,该机器人能够根据器官内部环境的特点选择合适的运动模式,实现靶向送药的同时还可以控制 3月18日,在2024年黑龙江农机产品展示交易会上,一部可智能播种,又可助力增产的电驱气吸播种机引发众人关注。这台高端智能电驱气吸播种机的价格与机械播种机价格相当,据悉,研发团队通过自主研发和 今年1月,英国分子生物学家肖尔托·戴维发表文章,指控美国哈佛大学医学院附属丹娜-法伯癌症研究所科学家通过修改图片伪造数据。随后该研究所正式宣布撤回6篇论文,并纠正了另外31篇论文的 3月20日8时31分,探月工程四期鹊桥二号中继星由长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射升空。火箭飞行24分钟后,星箭分离,将鹊桥二号中继星直接送入近地点高度200公里、远地点高度42 21世纪经济报道记者王峰北京报道 近日,全球教育集团培生(NYSE:PSO)公布2023财年财报。2023财年,培生的销售额为36.74亿英镑(下同),同比下降4%,但基础销售额同比增长1%;调整后营业利润5.73亿,同 。本文链接:“中国灯笼”结构聚合物轻松变身多种形态http://www.sushuapos.com/show-2-13987-0.html
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