具有可编程形状的剪纸启发式充气结构
软凝聚态物质
2020-07-16 v1
摘要
剪纸（kirigami）作为日本剪纸艺术，近来已能够实现可拉伸力学超材料的设计——只需在弹性薄板上嵌入周期性切口阵列即可轻松制备。本文我们利用剪纸原理设计可在加压时模拟目标形状的充气结构。我们的系统由嵌入非结构化弹性膜中的剪纸薄板构成。首先，我们表明充气形状可通过调节剪纸图案的几何参数来控制。随后，通过应用一种简单优化算法，我们确定了能使剪纸充气结构在给定压力下转变为一系列目标形状的最佳参数。此外，得益于剪纸的镶嵌性质，我们表明可有选择地操控单个单元的参数为不同尺度特征的复现提供支持，并最终实现对目标更精确的模拟。
引用
@article{arxiv.2007.07312,
title = {Kirigami-inspired inflatables with programmable shapes},
author = {Lishuai Jin and Antonio Elia Forte and Bolei Deng and Ahmad Rafsanjani and Katia Bertoldi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.07312},
year = {2020}
}
备注
15 pages, 4 figures