Folding a single high-genus surface into a repertoire of metamaterial functionalities

折叠(DSP实现) 剧目 化学 生物 材料科学 动物 艺术 工程类 文学类 电气工程
作者
Xiangxin Dang,Stefano Gonella,Gláucio H. Paulino
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [National Academy of Sciences]
卷期号:121 (46) 被引量:1
标识
DOI:10.1073/pnas.2413370121
摘要

The concepts of origami and kirigami have often been presented separately. Here, we put forth a synergistic approach—the folded kirigami—in which kirigami assemblies are complemented by means of folding, typical of origami patterns. Besides the emerging patterns themselves, the synergistic approach also leads to topological mechanical metamaterials. While kirigami metamaterials have been fabricated by various methods, such as 3D printing, cutting, casting, and assemblage of building blocks, the “folded kirigami” claim their distinctive properties from the universal folding protocols. For a target kirigami pattern, we design an extended high-genus pattern with appropriate sets of creases and cuts, and proceed to fold it sequentially to yield the cellular structure of a 2D lattice endowed with finite out-of-plane thickness. The strategy combines two features that are generally mutually exclusive in canonical methods: fabrication involving a single piece of material and realization of nearly ideal intercell hinges. We test the approach against a diverse portfolio of triangular and quadrilateral kirigami configurations. We demonstrate a plethora of emerging metamaterial functionalities, including topological phase-switching reconfigurability between polarized and nonpolarized states in kagome kirigami, and availability of nonreciprocal mechanical response in square-rhombus kirigami.
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
刚刚
QIN发布了新的文献求助10
3秒前
幻心完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
Sewerant完成签到 ,获得积分10
15秒前
21秒前
25秒前
25秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得30
25秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得30
26秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
科研应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
26秒前
萨摩耶完成签到 ,获得积分10
26秒前
研友_VZG7GZ应助小元采纳,获得10
27秒前
荒野求生的青椒完成签到,获得积分10
28秒前
流沙无言发布了新的文献求助10
29秒前
33秒前
闪闪灭龙发布了新的文献求助10
33秒前
33秒前
冷傲机器猫完成签到,获得积分0
34秒前
18746005898完成签到 ,获得积分10
35秒前
何YI完成签到,获得积分10
35秒前
个性的丹亦完成签到,获得积分10
36秒前
37秒前
39秒前
42秒前
晓宇发布了新的文献求助10
43秒前
闪闪灭龙完成签到,获得积分10
46秒前
小元发布了新的文献求助10
47秒前
半霜完成签到 ,获得积分10
52秒前
牛牛要当院士喽完成签到,获得积分10
54秒前
牛牛要当院士喽完成签到,获得积分10
58秒前
58秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
Mixing the elements of mass customisation 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3778437
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3324161
关于积分的说明 10217227
捐赠科研通 3039379
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1668012
邀请新用户注册赠送积分活动 798463
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758385