通过4D打印的多材料Miura Origami进行形状变形的天线阵列.
Seyeon Park1, Eiyong Park2, Minjae Lee2
1Department of Intelligent Semiconductor Engineering, Chung-Ang University, Heukseok-Dong, Dongjak-Gu, Seoul 06974, Republic of Korea.
ACS applied materials & interfaces
|October 16, 2023
概括
本研究介绍了一种新的4D打印的多材料Miura原木结构,用于可重新配置的射频 (RF) 电子. 该设计利用形状记忆的聚合物链进行形状变形,从而使射频天线中的光束转向成为可能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电气工程 电气工程
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
背景情况:
- 四维 (4D) 打印可以实现材料的动态形状变化.
- 灵感来自于Origami的结构为射频 (RF) 应用提供了可重新配置的几何形状.
- 现有的基于纸张的原木RF电子缺乏刚性和稳定性.
研究的目的:
- 为RF频谱应用提出一个4D打印的多材料Miura原木结构.
- 为了增强源码灵感的射频电子产品的强度和可重新配置性.
- 用拟议的结构来演示形状变化的模式可重新配置的天线阵列.
主要方法:
- 使用4D打印制造一个多材料Miura原木结构的制造.
- 集成高温耐用芯,用于刚性和形状记忆聚合物 (SMP) 链的热驱动.
- 设计和模拟2.4 GHz可重新配置的天线阵列.
- 形状变形和光束方向能力的实验验证.
主要成果:
- 拟议的4D打印结构通过SMP链进行热启动,并通过耐用核心保持刚性.
- 一个可重新配置的天线阵列通过热变形证明了光束方向的最大变化从0°到50°.
- 在启动后,天线成功恢复了原来的形状.
结论:
- 4D打印的多材料Miura原木结构是强大且可重新配置的射频电子设备的可行平台.
- 这项技术可以在天线中实现动态光束转向,为先进的射频系统开辟了可能性.
- 耐用芯和SMP链的组合为复杂的射频设计提供了稳定而可变形的解决方案.
