超材料的结构缺陷可以产生不同的纹理,行为亚博网站下载

一张纸通常是平的、松软的,但当同一张纸被揉成一团时,它就会变得又圆又硬。这个动作表明,揉皱会改变同一种精确材料(即纸张)的行为和纹理。

图片来源:特拉维夫大学

最近,特拉维夫大学(Tel Aviv University)进行了一项研究,该研究表明,超材料中诱导的缺陷也会产生截然不同的行为和一致性。亚博网站下载超材料是亚博网站下载一种合成材料,其性质与自然界中发现的不同。

最新的研究具有深远的应用。例如,它可以帮助保护在空间中发射的脆弱设备,并保护在体验机械创伤等系统中的精致部件app亚博体育,如乘客参与汽车事故的乘客。它还可以帮助使用微小系列局部化操作来抓住和利用远程对象,例如微创手术。

我们以前见过拓扑缺陷的非对称效应。但我们现在找到了一种方法,以可控的方式创造出这些不完美。这是一种看待机械超材料的新方法,借用凝聚态物理和数学的概念来研究材料的力学亚博网站下载

Yair Shokef,研究合著者和教授,特拉维夫大学机械工程学院

这项最新研究是特拉维夫大学的Shokef教授和Erdal Oğuz博士以及莱顿大学和阿姆斯特丹AMOLF的Martin van Hecke教授和Anne Meeussen合作的结果。

这项研究发表在自然物理学1月27日日记th, 2020年。”由于我们开发了一般的设计规则,任何人都可以使用我们的想法,“施夫教授添加了教授。

我们的灵感来自LCD屏幕,通过微小的订购液晶产生不同的颜色。例如,当您创建缺陷时 - 例如,将拇指撞击屏幕- - - - - -你扰乱了订单并获得了彩虹的颜色。机械缺陷改变屏幕功能的功能。那是我们的跳跃点

Yair Shokef,研究合著者和教授,特拉维夫大学机械工程学院

利用三维(3D)打印技术,研究人员开发了一种复杂的机械超材料,然后在其结构内部诱发缺陷。他们最终证明了这些局部缺陷是如何影响机械响应的。

新开发的材料是扁平的,由三角形拼图块组成,其侧面通过凹陷和凸起移动。

在不完美的材料中,此材料的一侧是柔软的,而另一侧是刚性的。但在“完美”的材料中,当从两侧挤压时,这种材料的一侧是柔软的。当结构在一侧挤压并且在另一侧膨胀时,这种效果会发生变化,即软部件变硬,刚性部件变得柔软。

这就是我们所说的全局拓扑缺陷。这是一种不规则性,你不能通过局部翻转一块拼图来消除它。具体来说,我们演示了如何使用这些缺陷来引导机械力和变形到系统中所需的区域

Yair Shokef,研究合著者和教授,特拉维夫大学机械工程学院

最新的工作可以更好地了解凝聚物理系统中结构缺陷及其拓扑特征。它还定义了未经组织的机械网络之间的桥梁,该网络通常在生物材料中发现,以及周期性,晶体状的超材料。亚博网站下载

研究人员计划继续对3D复杂超材料进行研究,并分析存在的更丰富的几何缺陷。亚博网站下载

来源:https://www.aftau.org/

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