新加坡国立大学翟玮AFM：预应力组装超材料的温控拓扑变换
高分子科学前沿
2025-02-13 07:10
文章摘要
本文介绍了新加坡国立大学翟玮助理教授与加拿大麦吉尔大学Damiano Pasini教授课题组合作开发的一种温度响应智能超材料。该材料通过预应力组装和温度相关刚度反转策略，实现了在热致动下的快速拓扑变换。研究通过力学理论分析、数值模拟和热力学实验，揭示了温度触发拓扑变换的物理机制。实验结果表明，该超材料在6秒内完成拓扑变换，展现出极大的正热膨胀系数和极小的负热膨胀系数，并能在平面和三维空间中表现出各向同性的膨胀和收缩变形。此外，该研究还展示了该材料在可调带隙和机器人捕获等功能上的应用潜力，为刺激响应变形设备、自主传感器、致动器及可重构软机器人等多功能应用开辟了新方向。
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