國(guó)防科大在智能超材料領(lǐng)域取得重大進(jìn)展實(shí)現(xiàn)金屬基材料剛度和形狀的大范圍、連續(xù)、快速調(diào)節(jié)

2022-09-13 10:20:21來(lái)源：儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞：智能超材料閱讀量：6159

　　【儀器網(wǎng) 科技成果】據(jù)報(bào)道，國(guó)防科技大學(xué)智能科學(xué)學(xué)院振動(dòng)與噪聲控制研究團(tuán)隊(duì)提出一種原創(chuàng)性的智能可編程機(jī)械/力學(xué)超材料設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)了金屬基材料剛度和形狀的大范圍、連續(xù)、快速調(diào)節(jié)，具有重要的科學(xué)意義和工程應(yīng)用價(jià)值。

　　智能材料(Intelligent material)，是一種能感知外部刺激，能夠判斷并適當(dāng)處理且本身可執(zhí)行的新型功能材料。隨著科技的發(fā)展，傳統(tǒng)意義下的功能材料和結(jié)構(gòu)材料已經(jīng)難以滿足智能裝備的發(fā)展需求。繼天然材料、合成高分子材料、人工設(shè)計(jì)材料之后，智能材料已經(jīng)成為了現(xiàn)代高技術(shù)新材料發(fā)展的重要方向之一。

　　國(guó)防科大研究團(tuán)隊(duì)首次提出一種全新的基于齒輪構(gòu)型的智能可編程力學(xué)超材料，其結(jié)構(gòu)單元為剛度可連續(xù)變化的齒輪或齒輪組。研究還突破宏觀與微觀、金屬基和復(fù)合材料基超材料的集成一體化制造和集成驅(qū)動(dòng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了材料性能的大范圍、連續(xù)、快速調(diào)節(jié)，對(duì)減隔振、沖擊防護(hù)、無(wú)人系統(tǒng)/機(jī)器人等智能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有重要應(yīng)用價(jià)值。

　　該團(tuán)隊(duì)提出了幾個(gè)場(chǎng)景來(lái)展示齒輪基超材料的廣泛應(yīng)用潛力。“對(duì)于機(jī)器人，可調(diào)剛度腿/執(zhí)行器能夠提供高剛度以在行走時(shí)穩(wěn)定支撐重物，低剛度以在跳躍或跑步時(shí)提供減震保護(hù)。航空發(fā)動(dòng)機(jī)掛架系統(tǒng)中需要類似的可調(diào)剛度隔離器，以在不同飛行階段保持最佳性能和效率。”團(tuán)隊(duì)帶頭人、論文共同通訊作者溫激鴻表示。

　　相關(guān)成果Programmable gear-based mechanical metamaterials 發(fā)表在權(quán)威期刊《Nature Materials(自然材料)》上。該成果被選為《自然材料》今年8月的封面，被《自然》評(píng)為今年6月全球重要科技進(jìn)展之一(全球共4項(xiàng))，并給與“hightlight”報(bào)道。

《Nature Materials》封面

參考來(lái)源：國(guó)防科大、中國(guó)科學(xué)報(bào)

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