利用不对称性在无运动部件情况下实时重编程非线性超材料
应用物理
2023-05-19 v1
摘要
多种二维制造方法，如沉积、刻蚀、铣削、激光切割和水射流切割，存在所制零件上下表面之间的不对称性。这种不对称性通常是不利的，会损害功能，或至少给制造组件带来不确定性。通常的做法是通过使用平均尺寸来假设上下表面对称。在本研究中，我们利用这种不对称性来实现具有动态可调（即可重编程）特性的超材料。我们的超材料由相同的单元组成，每个单元带有两条同心阿基米德螺旋切缝，并在单元中心嵌入一块永磁体。通过利用外部电磁铁，我们借助永磁体与电磁体之间排斥态与吸引态固有的不对称性，进一步放大了制造不对称性。我们通过对超材料在时域和频域上的时空响应进行编程，即便在高幅值谐波激励下，也展示了其实用性。我们的发现可用于广泛应用，从低频的地震传感至较高频率的超声成像。
引用
@article{arxiv.2305.10694,
title = {Harnessing asymmetry to reprogram nonlinear metamaterials on-the-fly with no moving parts},
author = {Majid Kheybari and Osama R. Bilal},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.10694},
year = {2023}
}