A reprogrammable mechanical metamaterial with origami functional-group transformation and ring reconfiguration

超材料 材料科学 控制重构 变形(气象学) 泊松比 要素(刑法) 群(周期表) 辅助 拓扑(电路) 计算机科学 泊松分布 复合材料 物理 数学 光电子学 统计 组合数学 量子力学 嵌入式系统 法学 政治学
作者
Xinyu Hu,Ting Tan,Benlong Wang,Zhimiao Yan
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:14 (1)
标识
DOI:10.1038/s41467-023-42323-1
摘要

Abstract Recent advancements in reprogrammable metamaterials have enabled the development of intelligent matters with variable special properties in situ. These metamaterials employ intra-element physical reconfiguration and inter-element structural transformation. However, existing mono-characteristic homo-element mechanical metamaterials have limited reprogramming functions. Here, we introduce a reprogrammable mechanical metamaterial composed of origami elements with heterogeneous mechanical properties, which achieves various mechanical behavior patterns by functional group transformations and ring reconfigurations. Through the anisotropic assembly of two heterogeneous elements into a functional group, we enable mechanical behavior switching between positive and negative stiffness. The resulting polygonal ring exhibits rotational deformation, zero Poisson’s ratio stretching/compression deformation, and negative Poisson’s ratio auxetic deformation. Arranging these rings periodically yields homogeneous metamaterials. The reconfiguration of quadrilateral rings allows for continuous fine-tunability of the mechanical response and negative Poisson’s ratio. This mechanical metamaterial could provide a versatile material platform for reprogrammable mechanical computing, multi-purpose robots, transformable vehicles and architectures at different scales.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
orixero应助863采纳,获得10
刚刚
和谐含蕾发布了新的文献求助20
刚刚
jennyru完成签到,获得积分10
刚刚
良辰美景完成签到,获得积分10
刚刚
梦璃发布了新的文献求助10
刚刚
李爱国应助dl采纳,获得10
刚刚
1秒前
上官若男应助独特的灭龙采纳,获得10
1秒前
甜屁儿发布了新的文献求助10
1秒前
东流发布了新的文献求助100
2秒前
醉熏的芹菜完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
喜悦的天菱完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
乐乐应助糊涂的天晴采纳,获得10
3秒前
慕青应助wangchong采纳,获得10
3秒前
4秒前
今后应助odell采纳,获得10
4秒前
汉堡包应助qqll采纳,获得10
5秒前
华仔应助沉默的秀发采纳,获得10
5秒前
小蜗牛发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
谦让黑裤发布了新的文献求助10
6秒前
大个应助六六采纳,获得10
6秒前
6秒前
JamesPei应助Dlan采纳,获得10
6秒前
6秒前
华仔应助一山又一山采纳,获得30
7秒前
贝塔完成签到,获得积分10
7秒前
落雨寒星5520完成签到,获得积分10
7秒前
善学以致用应助sudashen采纳,获得10
7秒前
7秒前
CipherSage应助签到采纳,获得10
8秒前
鲤鱼依白发布了新的文献求助10
8秒前
kw完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
Entre Praga y Madrid: los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Encyclopedia of Materials: Plastics and Polymers 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6098535
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7928464
关于积分的说明 16419954
捐赠科研通 5228718
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2794545
邀请新用户注册赠送积分活动 1776935
关于科研通互助平台的介绍 1650840