可变形球面上的薄膜：“皱褶折纸”模式抑制曲率诱导的分层
软凝聚态物质
2015-06-23 v1 材料科学
摘要
刚性薄膜粘附在弯曲基底上时，通常会在膜内产生弹性应力，最终导致其分层。本文预测，通过基底微小而光滑的变形（此处称为“皱褶折纸”），可以显著抑制极薄膜的分层，且这些变形几乎不影响宏观形貌。这种“促层合”效应揭示了光滑褶皱的一种惊人能力：即使在施加球形或其他双曲形貌时，也能抑制弹性薄膜中的压缩，其方式类似于折纸折叠，能够用不可拉伸的纸张构建弯曲结构。我们证明，皱褶折纸模式的出现标志着在薄膜厚度极小且粘附基底施加的拉伸载荷微弱的双重渐近极限下，薄膜与其平面未变形状态之间存在一种非平凡等距。我们阐释了这一“渐近等距”概念如何扩展了等距的标准用法，用以描述弹性薄膜对几何约束和力学载荷的响应。
引用
@article{arxiv.1411.5880,
title = {A sheet on deformable sphere: "wrinklogami" patterns suppress curvature-induced delamination},
author = {Evan Hohlfeld and Benny Davidovitch},
journal= {arXiv preprint arXiv:1411.5880},
year = {2015}
}
备注
submitted to Phys. Rev. E, 25 pages, 9 figures