2021年第2期,总第020期

三维剪纸超材料的模块化搭建方法

北卡罗莱纳州立大学提出了一种基于折纸技术的微纳超材料加工新方法,创建了复杂的三维可再构的模块化结构,相关结果发表在《Advanced Functional Materials》上。Kirigami是一种变型折纸术,除了折叠纸外,还包括切割纸。 虽然“Kirigami”是用二维材料,比如纸来完成的,但该研究团队将Kirigami的原理应用到三维材料上,使这些材料被切成连接的立方体。  具体来说,研究人员使用8个连接在一起的两面打开的硬纸板立方体来模拟他们的新方法。 把每个由八个连接的立方体组成的单元看作一个构建块。 根据立方体之间的连接方式,这些构件可以折叠成30多万种不同的设计。 将kirigami应用于三维材料的方法为这些结构的可重构性提高到了一个新的水平。论文通讯作者认为,可以把这些Kirigami单元想象成多功能的积木,从而组装成具有不同机械性能的大型结构,而且还可以扩展到更多、更复杂的结构。这些3D超材料可以用于建筑的轻质建筑材料,模块化机器人的组件,以及声波超材料中的波导等领域。  

转载自:未来杂志

相关链接:https://www.futurity.org/kirigami-metamaterials-2609622/