3D self-locking granular metamaterials

超材料 材料科学 消散 动能 工作(物理) 粒状材料 整改 椭球体 压缩(物理) 弹性能 机械 渗透(战争) 附属物 同质性(统计学) 纳米技术 能量(信号处理) 物理 机械能 辅助 内能 护盾 应变能 复合材料 光电子学
作者
TongTong Liu,Tao Sun,Ning Cao,Yue Shen,Kailun Wang,Haichao Long,Yongbin Guo,Yang Zhang,Xiang Li,Ying Wu
出处
期刊:Science Advances [American Association for the Advancement of Science]
卷期号:12 (15): eaec8845-eaec8845
标识
DOI:10.1126/sciadv.aec8845
摘要

Mechanical metamaterials derive unique properties from microarchitectures, yet most designs remain static once fabricated. Here, we propose a three-dimensional (3D) self-locking granular metamaterial composed of rigid ellipsoidal particles with flexible hook-like appendages inspired by Xanthium seed burs. The hooks interlock to form self-confined structures that fail via sequential stepwise unhooking under tension, greatly enhancing ductility. Under shear, the material transitions from an initially low-resistance, fluid-like state to a rigid, solid-like state once hooks engage, exhibiting a sliding-to-locking transition. In compression and impact, energy is dissipated through layer penetration and collapse of internal voids, with kinetic energy converted into heat via interhook friction, yielding superior energy absorption. Unlike foams, the structure can protect fragile payloads without external packaging. Because the hooks deform elastically rather than plastically, the units remain intact and reusable after loading. This work demonstrates the 3D self-locking granular metamaterial without external confinement, enabling adaptive and reusable protective materials.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
paparazzi221发布了新的文献求助10
刚刚
香蕉觅云应助杨觅采纳,获得10
刚刚
六六发布了新的文献求助10
刚刚
无辜小刺猬完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
change完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
幸福的大雁完成签到,获得积分10
1秒前
繁荣的含羞草完成签到,获得积分10
1秒前
机灵诺言完成签到,获得积分10
2秒前
朴实冷风关注了科研通微信公众号
2秒前
2秒前
czhao完成签到,获得积分10
2秒前
唧唧咕咕完成签到,获得积分10
3秒前
周小鱼发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
DY完成签到,获得积分10
4秒前
七七发布了新的文献求助30
4秒前
4秒前
4秒前
七年完成签到,获得积分10
5秒前
少年梦发布了新的文献求助10
5秒前
AI读文献的小新完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
清爽友蕊完成签到,获得积分10
6秒前
勤恳慕蕊完成签到,获得积分10
6秒前
所所应助caopeili采纳,获得10
7秒前
在水一方应助million采纳,获得10
7秒前
nerchywi发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
liying应助赖道之采纳,获得10
7秒前
大模型应助广子采纳,获得20
8秒前
越红完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
fly完成签到,获得积分10
8秒前
huahua完成签到,获得积分10
8秒前
bin发布了新的文献求助10
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
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Rosenblum, Global Change Biology 500
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 500
DIPPR Project 801 - Full Version 380
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7766749
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9310595
关于积分的说明 20318152
捐赠科研通 7351806
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3315196
关于科研通互助平台的介绍 2464635
邀请新用户注册赠送积分活动 2329811