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關注創建者:匿名 創建時間:2026-01-04


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摘要:
降噪在許多工程應用中至關重要。實現降噪的一種方法是使用聲學超材料。 然而,傳統聲學超材料中,低頻降噪方面一直存在頻段固定、頻帶狹窄的問題。本研究將手風琴折紙作為側腔引入亥姆霍茲諧振腔,開發了一種具有可調諧和寬帶消聲能力的新型折紙聲學超材料(OBAM)。
哈佛大學工程與應用科學學院Jennifer A. Lewis教授團隊,在國際頂級期刊《Nature》在線發表名為“Voxelated soft matter via multimaterial multinozzle 3D printing”的研究文章。
如圖4(a)所示,結合手性構型和形狀記憶聚合物,研究人員開發出了力學性能可調節、變形可恢復的智能超結構;圖4(c)展示了一種多材料水凝膠血管支架,能夠在人體內進行受控的藥物輸運和藥物釋放;如圖4(f)則是一種能夠通過環境溫度調節其力學性能的折紙結構。實際上,后面幾類基于電熱、光熱和磁熱原理的AMMs,本質上都屬于熱驅動型。
之后,Li等[31]繼續用折紙帶來的靈感研發了一種新的夾具,是一種由折紙“魔術球”和柔性薄膜組成的輕量化、真空驅動的柔性機器人夾持器。此款夾具制作簡單,一個柔順的折紙“魔術球”結構作為抓握器的內部骨架,它的表面被一個橡膠氣球或薄織物片覆蓋,骨架和外表面可以是不同材料的組合應用。實驗結果表明,即使在高負荷下,該夾具也能較好地抓取各種物體,如圖10所示。
Tracy教授、Denys Makarov 教授和同事們制造了超薄且可重構的磁性折紙致動器,配備了高度順從的磁場傳感器,允許檢測其磁化狀態并控制復雜的組裝任務。此功能對于確保基于折紙的可重構智能執行器的正常無故障運行非常重要,這是應變工程 3D 架構和軟機器人的核心。
例如,具有螺旋線切痕和沿著材料指向中心分布的磁化分布平面折紙結構,可變成一個無應力狀態的三維立體折紙結構,結構從單穩態轉變成雙穩態結構,在機械力或磁場下,兩個穩態之間可快速切換。同心圓切痕設計的折紙結構,在重構永久結構以后,表現出更加復雜的四重穩態。
圖4 基于4D打印微結構自組裝的微觀折紙和封裝。標尺:50 μm(大圖), 10 μm(小圖)。
該論文的第一作者為東南大學生物科學與醫學工程學院、生物電子學國家重點實驗室博士生劉小將(目前為新加坡南洋理工周琨教授組博后),通訊作者為顧忠澤教授。該工作得到了國家重點研發計劃、重大儀器專項、國自然重點項目等支持。
:納米薄膜的智能卷曲折紙
南方科技大學任富增課題組《AFM》:源于仿生的高度各向異性、超強且具有骨傳導性的礦化木材水凝膠復合材料,用于骨修復
清華大學梁瓊麟教授團隊Nat. Protoc.
圖1 用于柔性感知器件的反常熱膨脹聚合物、感知單元及膨脹機理
高分子材料由于其各尺度結構的變化,包括微觀分子動能、分子間相互作用、構型與構象轉變、相轉變,到宏觀如折紙、剪紙結構的變化等,使其具備差異性熱膨脹行為(從正到負的熱膨脹系數,圖1)。
</p><p class="ql-align-center"><br></p><p> <strong>3</strong></p><p>紙片毛毛蟲與摩擦力學</p><p> </p><p><br></p><p class="ql-align-justify">在家逗孩子玩的時候可以拿紙條折一個弓形的毛毛蟲,用吸管吹著它在桌面上爬行,這個流行的小玩具里蘊藏了豐富的力學原理:折紙產生塑性變形、吹起引起流固耦合