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由美国国家科学基金会资助的北卡罗来纳州立大学的研究人员展示了如何使用受kirigami启发的技术来设计板材,这些板材可以根据环境刺激自动重新配置成新的2D形状和3D结构。
Kirigami是一种艺术形式,其中单独的纸张被切割和折叠以创建新的形状和结构。
NSF民政厅项目负责人Nakhiah Goulbourne表示:“通过这个项目获得的知识将推动各种技术,包括软机器人技术和可展开结构,其中可重构材料是可拉伸电子设备、电子蒙皮和发电设备的可行结构。”机械和制造创新。本研究将kirigami与软功能材料的艺术性相结合,将几何和力学相结合,丰富了三维形状构象库。
该研究发表于《美国国家科学院院刊》。你可以在国家新闻发布会上找到更多信息。
“这是我们所知的第一个案例,在这种情况下,2D折纸模式可以在没有机械输入的情况下自动将自己重塑为不同的3D结构,”该论文的通讯作者、NC State的Jie Yin说。"相反,我们以热能的形式施加能量,材料本身重新排列."
“主动折纸”的新概念依赖于三层材料,这三层材料由两个对热不敏感的外层和一个中间因热而收缩的聚合物层组成。
材料形状和结构有两种控制方式。通过切割所有三层可以控制材料的运动范围。蚀刻外层并暴露热响应聚合物可以控制材料的折叠角度、方向和程度。当材料折叠时,它会打开通孔,从而将板材的形状转化为2D或3D设计。
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