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手動(dòng)控制機(jī)械驅(qū)動(dòng)CHASCO無(wú)需持續(xù)地進(jìn)行制動(dòng)調(diào)整
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近年來(lái)，古老的折紙藝術(shù)和剪紙藝術(shù)在構(gòu)建機(jī)械超材料的研究人員中獲得了青睞。折疊和切割二維薄膜材料將它們轉(zhuǎn)化為復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)和形狀具有獨(dú)特和可編程的機(jī)械性能。在AIP出版的《Applied Physics Reviews》中，美國(guó)和中國(guó)的研究人員根據(jù)兩個(gè)不同的標(biāo)準(zhǔn)將基于折紙和剪紙的機(jī)械超材料即具有不尋常機(jī)械性能的人工工程材料分為六組。
“折紙和剪紙?jiān)诒举|(zhì)上是機(jī)械超材料，因?yàn)樗鼈兊奶匦灾饕烧酆蹐D案和/或切割的方式?jīng)Q定，只是稍微取決于折疊折紙或剪紙的材料，”研究論文作者Hangqing Jiang說(shuō)道。
研究人員將機(jī)械超材料分為三類(lèi)，包括基于折紙的超材料(僅折疊)、基于剪紙的超材料(僅切割)、基于折紙-剪紙混合的超材料(既折疊又切割)。特別是混合型折紙-折紙超材料，在形狀變形方面有很大的潛力。
根據(jù)彈性能量景觀，每組材料都被細(xì)分為剛性或可變形類(lèi)別。如果能量只儲(chǔ)存在折痕或連接處，則超材料被歸為剛性材料。如果能量同時(shí)儲(chǔ)存在折痕或連接處和面板上，則超材料被歸入可變形類(lèi)別。
研究人員希望發(fā)現(xiàn)新的折紙和剪紙?jiān)O(shè)計(jì)，特別是彎曲的折紙?jiān)O(shè)計(jì)、混合折紙-剪紙?jiān)O(shè)計(jì)、模塊化設(shè)計(jì)和層次化設(shè)計(jì)。
他們計(jì)劃把重點(diǎn)放在為基于折紙和剪紙的機(jī)械超材料選擇新材料上。傳統(tǒng)上，紙被用來(lái)做超材料的原型，但基于紙的脆弱性和可塑性存在一定的限制。要為現(xiàn)實(shí)世界的應(yīng)用進(jìn)行設(shè)計(jì)，探索具有不同性質(zhì)的材料將是有幫助的，如薄或厚、軟或硬、彈性或塑料。
研究人員希望將能量景觀和能量分布作為兩個(gè)強(qiáng)有力的工具來(lái)分析折紙和剪紙的機(jī)械性能，另外還將尋求精心設(shè)計(jì)基于折紙和剪紙的機(jī)械超材料的驅(qū)動(dòng)方法。
Jiang表示：“基于折紙和剪紙的機(jī)械超材料可以應(yīng)用于許多領(lǐng)域，包括柔性電子、醫(yī)療設(shè)備、機(jī)器人、土木工程和航空航天工程。”
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