美国物理研究所
折纸和基于kirigami的机械超材料的类别
信用:翟子瑞、蒋汉卿 折纸艺术和剪纸艺术这两种古老的艺术近年来在制造机械超材料的研究人员中流行起来
折叠和切割2D薄膜材料将它们转变成复杂的三维结构和形状，具有独特的和可编程的机械性能
在《应用物理学评论》中，美国和中国的研究人员根据两个不同的标准，将折纸和基于基里加米的机械超材料(具有异常机械性能的人工工程材料)分为六组
作者蒋汉清说:“折纸和kiragami本质上是机械超材料，因为它们的属性主要取决于折痕图案和/或切口的制作方式，只是略微取决于折叠折纸或Kira gami的材料。”
研究人员将机械超材料分为三类，包括基于折纸的超材料(仅折叠)、基于kirigami的超材料(仅切割)和混合折纸-kirigami超材料(折叠和切割)
特别是混合折纸-kirigami超材料，在形状变形方面提供了巨大的潜力
基于弹性能量景观，每个组被细分为刚性或可变形类别
如果能量只储存在折痕或连接处，超材料被归类为刚性材料
如果能量存储在折痕或连杆和面板中，超材料被归入可变形类别
研究人员希望发现新的折纸和kirigami设计，特别是弯曲折纸设计、混合折纸-kirigami设计、模块化设计和分层设计
他们计划将重点放在折纸和基于kirigami的机械超材料的新材料的选择上
传统上，纸被用来制作超材料的原型，但是基于纸的易碎性和可塑性，纸是有限制的
为了设计真实世界的应用，探索具有不同属性的材料将是有帮助的，例如薄或厚、软或硬、弹性或塑料
他们希望利用能量景观和能量分布这两个强有力的工具来分析折纸和基里加米的机械性能，并将寻求仔细设计基于折纸和基里加米的机械超材料的驱动方法
“基于折纸和基拉格米的机械超材料可以应用于许多领域，包括柔性电子、医疗器械、机器人、土木工程和航空航天工程，”姜说
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