代尔夫特理工大学 学分:代尔夫特理工大学 代尔夫特理工大学生物力学工程系的研究人员创造了一种新的超材料，可以动态改变它们的机械行为
它可以形成实际应用的基础，如老年人的防坠落服装
研究结果将于6月17日发表在《科学进展》杂志上
超材料是人工制造的材料结构，其特性来自内部微结构设计，而不是材料的化学成分
超材料可以被设计成显示出在简单的天然材料中没有的特殊性能
例如，当在一个方向被压缩的结构被直观地预期在相反的方向膨胀时，一类被称为拉胀材料的超材料被有目的地设计来做相反的事情
机械超材料功能 迄今为止，机械超材料功能尚未利用时间相关效应
这令人惊讶，博士说
Shahram Janbaz，TU Delft生物材料和组织生物力学小组的研究员，也是该论文的第一作者，因为许多用于构建机械超材料的柔性材料，如基于聚合物的塑料，表现出的机械行为取决于它们变形的速度
“粘弹性材料在受到应变时，会经历缓慢的能量耗散变化
因此，它们的机械反应取决于你让它们变形的速度
" 该团队由教授领导
阿米尔·扎德波尔(Amir Zadpoor)现在将时间维度引入机械超材料工具箱，创造了一种可以被认为是新的超材料类别，可以动态切换它们的机械行为
该团队建造了由两种不同材料组成的高柱子:一边由对变形速度有反应的材料制成，而另一边的材料不关心变形的速度有多快
当沿着这种“双梁”的长轴方向施加压力时，两种材料的弹性确保了它不会断裂而是弯曲
学分:代尔夫特理工大学 奇怪的属性 研究人员表明，根据压缩速度，双光束可预测地向左侧或右侧弯曲
这种双光束的应变率相关行为是创造具有前所未见的奇怪特性的新材料的关键
“你所需要做的就是找到一种巧妙的方法来组装双光束，很有可能你会发现以前从未报道过的机械行为，”Zadpoor说
詹巴兹解释说:“例如，我们通过刚性连接器将两个平行的镜像双光束连接在一起，作为一个基本的单元，可以在所有方向重复，以创建一个三维超材料网格结构
我们发现，通过增加应变率，这种细胞的机械行为完全从生长型转变为传统型
该出版物附带的视频显示了由相互连接的单元组成的网格在低压缩速度下如何收缩，在高速下如何膨胀
应用 超材料显示这种转换行为的一个潜在应用是防止坠落
扎德波尔说，“想象一个可穿戴层
在正常情况下，它是柔软的，跟随身体的运动
当冲击发生时，这种材料改变其行为，起到减震器的作用
“这可能有助于患有骨质疏松症的人，骨质疏松症是骨折的主要并发症
学分:代尔夫特理工大学 研究人员还创造了双光束晶格，如果应变更快，双光束晶格的刚度就会降低
这种行为可以称为负粘弹性，以前在固体中没有观察到
虽然很难制造出与这里测试的厘米大小的模型系统相同设计的更小的双光束，但研究人员看到了使用三维打印技术来制造微小双光束点阵的可能性
研究人员对他们的双光束设计的潜力感到兴奋
“我们希望这种基本元素可以用来创造丰富多样的机械行为，”詹巴兹说
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