テクスチャーメタマテリアルの組み合わせ設計
Corentin Coulais1,2, Eial Teomy3, Koen de Reus1
1Huygens-Kamerlingh Onnes Laboratory, Universiteit Leiden, PO box 9504, 2300 RA Leiden, The Netherlands.
Nature
|July 29, 2016
まとめ
研究者は非周期的なメタマテリアルの新しい設計戦略を開発しました. 柔軟なロボットや義肢などの高度なアプリケーションに 複雑な空間構造の機能を可能にします
科学分野:
- 材料科学
- 機械工学
- ロボット
背景:
- メタマテリアルデザインは通常,周期的なアーキテクチャを使用し,その結果,均質な性質が得られます.
- 先進的なアプリケーションには,空間的にテクスチャーされた機械的機能が求められ,非周期的なアーキテクチャが必要になります.
- 素朴な無周期的なデザインはしばしば幾何学的な挫折に苦しんでおり,パフォーマンスを妨げます.
研究 の 目的:
- 非周期的,挫折のないメカニカルメタマテリアルの設計のための組み合わせ戦略を導入する.
- 先進的なアプリケーションのための空間的にテクスチャのメカニカル機能を可能にします.
- メタマテリアルの新しい秩序と 機械のような機能性を探求するためです
主な方法:
- アニゾトロプ的変形を持つ立方体ブロック (ヴォクセル) を利用した.
- 地元の積み重ねのルールを導入し,協力的な形状の変化とシームレスなフィッティングを確保しました.
- 製造のために3次元印刷を使用した.
- 組み合わせ設計戦略を活用した.
主要な成果:
- 空間的にテクスチャーされた機能性を持つ非周期性メタマテリアル.
- 表面の質感と内部のヴォクセル配列を結びつける,長距離のホログラフィック・オーダーを観測した.
- 単軸圧縮下でのプログラム可能な形状変化能力を示した.
- 感知能力とパターンの分析能力が 表面に機械的に反応する
結論:
- コンビネタリー・デザインは 機械的な超材料を 作り出すための新しい経路を提供します
- 開発されたメタマテリアルには 異常な秩序と機械のような機能があります
- このアプローチは,複雑な非周期的な構造における幾何学的挫折の限界を克服します.
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