特征长度尺度导致力学超材料的反常尺寸效应与边界可编程性
软凝聚态物质
2018-02-14 v1 介观与纳米尺度物理
材料科学
摘要
力学超材料的架构设计旨在利用几何、非线性和拓扑来获得形状变形、可编程性和单向传播等先进功能。虽然纯几何框架在理想条件下成功描述了小系统的物理，但大系统或异质驱动条件在很大程度上仍未被探索。在这里，我们揭示了广泛的一类超材料（如拉胀材料、形状改变材料或拓扑绝缘体）力学中的强烈反常现象：其刚度随系统尺寸的非单调变化，以及纹理边界完全改变其性质的能力。这些显著特征源于与旋转相关的变形（对小系统相关）与普通弹性之间的竞争，并由完全可通过架构细节调节的特征长度尺度控制。我们的研究为在热力学极限下设计、控制和编程超材料的力学提供了新视野。
引用
@article{arxiv.1708.04643,
title = {A characteristic lengthscale causes anomalous size effects and boundary programmability in mechanical metamaterials},
author = {Corentin Coulais and Chris Kettenis and Martin van Hecke},
journal= {arXiv preprint arXiv:1708.04643},
year = {2018}
}
备注
Main text has 4 pages, 4 figures + Methods and Supplementary Information