由北卡罗来纳州立大学学分:北卡罗来纳州立大学的北卡罗来纳州立大学研究人员开发了可用于创建能够转换为多个不同架构的结构的材料研究人员设想从施工到机器人的应用
“我们已经开发的系统受到变态的启发,”关于工作的一份文件,关于机械和航空航天工程副教授的jie yin说,在NC州
“的性质中,动物的变态改变他们的基本形状
我们已经创建了一类材料,可以用于创建改变其基本架构的结构
“”Kirigami是YIN工作的基本概念
Kirigami是折纸的变化,涉及切割和折叠纸
但是Kirigami传统上使用二维材料,而Yin将相同的原则应用于ThrEE维材料
变态系统从一个单位的3D Kirigami开始
每个单元本身可以形成多种形状
,但这些单元也是模块化的 - 它们可以连接以形成越来越复杂的结构
,因为各个单位本身可以形成多种形状,并且可以以多种方式连接到其他单元,整个系统能够形成各种架构
“想想你可以用传统材料建造什么,”尹说
“现在想象一下,当每个基本的基本构建块都能够以多种方式转换时可以构建什么”之前的实验室展示了一种类似的概念,其中3D kirigami单位彼此堆叠
在该系统中,thE单位可用于组装结构 - 但是也可以拆卸结构
变态系统涉及实际连接Kirigami单元
换句话说,一旦单位连接到每个单词其他它们不能断开连接
然而,他们创造的较大的结构能够转化为多个不同的架构
学分:北卡罗来纳州立大学“我们的第一个Kirigami系统之间存在两大差异和变态系统,“尹解释了
”第一个Kirigami系统涉及的单元可以组装成架构,然后拆卸,这是一个优势然而,WH组装单位,架构不能够转换
,因为装置的侧面没有刚性并以90度角固定,所组装的结构可以弯曲和移动 - 但它不能从根本上改变它的几何形状
“”变态Kirigami系统不允许您拆卸结构“,”尹说
“,因为每个立方体单元的侧面都是刚性的并且在90度固定角度,组装的结构不弯曲或弯曲非常多然而,完成的结构能够在不同的架构中,在概念证明测试中,研究人员证明了变态系统能够产生许多能够承受显着的结构,同时保持其结构完整性
“结构完整性很重要,因为阴部认为施工是变态系统的一个潜在应用
”如果你缩放这种方法,它可能是新一代可以用来的建筑材料的基础创建迅速可部署的结构,“尹说
”想想在大流行期间必须在短时间内扩展的医疗单位,或者在灾难之后需要紧急住房避难所[ “研究人员还认为变态系统可用于创建各种可以转换的机器人设备,以便响应外部刺激或执行不同的功能
“”我们也认为该系统可用于创建新行尤其是可以帮助人们探索与物理和工程有关的一些基本词干概念的玩具,“尹说:”我们开放与行业合作者合作,以追求该系统的这些和其他潜在申请
“本文”三维kirigami-Inspired可重新配置和重新编程的重组物质的变态“,在今天物理学期刊中发表在杂志
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