剪纸致动器
软凝聚态物质
2017-10-10 v3 介观与纳米尺度物理
材料科学
摘要
薄弹性片容易弯曲，如果其上图案化地切割，则能以复杂的方式变形。本文表明，通过仔细调节薄片内切割的位置和排列，可设计缩放至原子级薄二维材料的机械致动器。我们首先表明，通过理解薄片中单一非扩展裂纹的力学，可产生四种基本线性驱动形式：滚转、俯仰、偏航和升举。我们的解析模型表明这些变形仅弱依赖于厚度，我们通过厘米尺度物体的实验以及石墨烯和 MoS 纳米薄片的分子动力学模拟证实了这一点。我们展示了非扩展裂纹之间的相互作用如何实现升举或旋转，并且我们结合实验、理论、连续介质计算分析和分子动力学模拟，为剪纸致动器的几何与拓扑设计提供机理见解。
引用
@article{arxiv.1707.05477,
title = {Kirigami Actuators},
author = {Marcelo A. Dias and Michael P. McCarron and Daniel Rayneau-Kirkhope and Paul Z. Hanakata and David K. Campbell and Harold S. Park and Douglas P. Holmes},
journal= {arXiv preprint arXiv:1707.05477},
year = {2017}
}
备注
Soft Matter, 2017