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Updated: May 6, 2026
07:46
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Published on: November 2, 2017
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Un metamaterial mecánico reprogramable con una memoria estable
Tian Chen1,2, Mark Pauly3, Pedro M Reis4
1Flexible Structures Laboratory, Institute of Mechanical Engineering, École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Lausanne, Switzerland.
Nature
|January 21, 2021
Resumen
Este estudio introduce un nuevo metamaterial mecánico con memoria de célula unitaria, que permite la reprogramación de propiedades en tiempo real. Este diseño permite un control similar al digital sobre la rigidez y la resistencia en los materiales de ingeniería.
Área de la Ciencia:
- Ciencias de los materiales
- Ingeniería mecánica
- La física
Sus antecedentes:
- Los metamateriales obtienen propiedades exóticas del diseño estructural.
- Los metamateriales mecánicos tradicionales tienen funcionalidades fijas y preprogramadas.
- Los métodos de afinación existentes carecen de reprogramabilidad mecánica en tiempo real.
Objetivo del estudio:
- Desarrollar un metamaterial mecánico con una memoria estable a nivel de célula unitaria.
- Para lograr la reprogramabilidad digital de las propiedades mecánicas bajo demanda.
- Para demostrar un nuevo paradigma de diseño para metamateriales mecánicos avanzados.
Principales métodos:
- Diseñado un metamaterial con elementos binarios físicos (m-bits).
- Utilizó la activación magnética para cambiar m-bits entre dos estados estables.
- Se ha demostrado el ciclo elástico reversible y la reprogramación de la matriz de metamateriales.
Principales resultados:
- Se ha logrado una memoria estable a nivel de célula unitaria con respuestas mecánicas distintas para cada estado.
- Muestra conmutación independiente y reversible de m-bits.
- Demostró que las instrucciones binarias codificadas pueden alterar la rigidez y la fuerza en un orden de magnitud.
Conclusiones:
- El metamaterial mecánico desarrollado ofrece memoria estable y reprogramabilidad bajo demanda.
- Este marco de diseño permite el control dinámico de las propiedades del material.
- Abre el camino para metamateriales mecánicos avanzados y reconfigurables.
