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博士生一作!南京工业大学,Science子刊!

2025-01-03
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近日,南京工业大学任鑫、香港大学陆洋教授、皇家墨尔本理工大学谢亿民教授等人合作在《Science Advances》上发表题为“Temperature-responsive metamaterials made of highly sensitive thermostat metal strips”的最新论文该团队设计并制备了一种集成热控金属条带的超材料,并通过精确控制热应变,实现了超材料的显著形态变化。通过将热控金属条带与反向抗剪超材料(AAM)相结合,研究人员成功提升了该超材料的热变形能力,使其在加热5秒钟内就能达到设计应变的70%至80%。与传统的双金属材料相比,所组装的超材料的热应变高达约30%,这一性能比其他双金属超材料提高了100到200倍。热控金属条带的驱动能力也大大超越其自身重量,达到26倍以上。博士研究生张毅为论文第一作者。


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图源:Science Advances官网

本文的研究提供了一个创新的设计策略,通过引入热控金属条带构建温度响应型超材料,成功实现了优异的负泊松比行为和卓越的热响应特性。研究表明,热控金属条带能在广泛的温度范围内实现大幅度的形变,并且响应速度比传统材料(如形状记忆聚合物和液晶弹性体)更快。这种超材料不仅能够在不同温度下快速编程形状,还具有显著的驱动能力和超宽的可调带隙特性,具有广泛的应用潜力,尤其在软驱动器、振动隔离、智能热适应设备等领域。


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