南洋理工最新Matter: 可编程离散单元组装的复杂三维曲面
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自然界的生物能够时刻的改变自己身体的几何形状来适应外界不同的环境，例如植物中含羞草受到刺激及时的闭合叶子避免受到伤害，动物中章鱼调整柔软的身体可以穿过极其狭窄的缝隙。在科幻电影中，我们也能时刻看到一些吸人眼球的变形应用，比如变形金刚电影中汽车人的变形轻松实现几种不同形态的功能。
1. 与传统的剪纸/折纸或软材料实现变形的方法不同，本研究采用了层级镶嵌拆分的方式，将复杂的三维曲面分解成离散的颗粒，通过颗粒的组装和拆卸，成功实现了从平面到复杂三维曲面的可逆转变。 2. 与传统的变形材料依赖其材料或结构柔软性不同，也有别于目前广泛研究的点阵超材料，本研究提出的颗粒组装变形物质能够通过调节颗粒的边界约束，实时调整结构的力学性能，并通过引入拓扑互锁的颗粒结构，进一步提升了结构的刚度。 3. 通过整合电子器件和智能电热驱动器，展示了本研究设计的变形物质的通用性。
https://doi.org/10.1016/j.matt.2023.11.002
课题组简介：
新加坡南洋理工大学王一凡教授课题组长期致力于研究新型的3D打印技术以及功能化结构材料，并开发其在软体机器人领域和人体外骨骼领域的应用（课题组主页：https://www.yifanwangntu.com/）。王一凡教授于2020年至今担任新加坡南洋理工大学机械与宇航工程学院南洋助理教授（Nanyang Assistant Professor, 为该校授予杰出青年教授的职位）。王一凡教授于2017-2020年在加州理工学院机械与土木工程系从事博士后研究，2011-2016年在芝加哥大学物理系获得物理学博士学位，2007-2011年于北京大学物理系获得物理学士学位。王教授已在领域内顶级期刊发表多篇重要文章，其中包括Nature、Physical Review Letters、Nature Materials、Matter、ACS Nano、Advanced Materials、Small、Extreme Mechanics Letters等。课题组长期招收软体机器人以及超材料相关的博士生，博士后以及访问学者（请联系：Yifan Wang，[email protected]）。离散结构化超材料以及其在软体机器人领域的应用的研究才刚刚开始，星辰大海是我们的征途，希望更多有志向的年轻人加入这个有趣的方向，一起书写新的篇章。
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