3D-MOF-格子灵感可编程元材料基于可重新配置的多面体原始体
Xi Kang1,2, Yangqin Zhang2, Hongshuang Fan2
1Guangdong Provincial Key Laboratory of Intelligent Morphing Mechanisms and Adaptive Robots, Harbin Institute of Technology, Shenzhen, 518055, China.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|December 14, 2025
概括
研究人员开发了由金属有机框架 (MOF) 启发的可重构的超材料. 这些可编程材料提供可调节的机械性能,使得诸如先进的减震等多用途成为可能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机械工程 机械工程
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 传统的超材料具有固定的微观结构,限制了它们的功能多样性.
- 金属有机框架 (MOF) 展示了复杂的3D网络架构,具有可重新配置设计的潜力.
研究的目的:
- 提出一种可重新配置的超材料设计策略,灵感来自MOF网络化学.
- 开发具有可调节的机械性能和可调节的Poisson比的模块化单元.
- 创建一个可编程的超材料网络,具有可定制的机械性能.
主要方法:
- 采用了基于多面体原木图案的设计策略.
- 模块化单元是利用内在的分叉行为来开发的.
- 进行实验和理论调查以验证机械反应.
主要成果:
- 开发的模块化单元表现出多种不同的机械反应:近零,正刚性和双稳定性.
- 实现了可连续调节的波桑比率,涵盖负值到正值.
- 组装模块可以创建一个可编程的超材料网络,具有可定制的性能.
结论:
- 拟议的战略为设计多功能机械超材料提供了一个多功能平台.
- 可重新配置的元材料在先进的减震系统等应用中具有实用价值.
- 这种方法提高了超材料功能的多功能性和适应性.
