基于磁极的剪纸超结构用于高密度稳定机械存储
材料科学
2023-04-20 v1 应用物理
摘要
一些双稳态或多稳态机械超结构已被用作机械存储器件,但其存在结构形式复杂、信息存储能力低和/或在外部干扰下维持所存信息位的 structural 稳定性脆弱等局限。为应对这些问题,我们借鉴结构智能,构建一种具有梯度结构参数的、可 3D 打印的简单多层圆柱剪纸(kirigami)模块,并提出一种可稳健存储比以往设计指数级更多信息的机械存储器件。我们展示所提机械存储器件的存储能力之可喜提升依赖于两种机制:(1) 由梯度结构参数实现的剪纸模块变形序列,其带来额外维度自由度以打破仅有平面形式的传统机械存储单元,并赋予信息位以空间组合可编程性;(2) 所构建机械存储器件中圆柱剪纸单元阵列间变形独立性的组合。特别地,我们通过在单元中附加引入磁性 N-S 极,同时实现了机械存储器件的 structural 稳定性与所需结构鲁棒性,从而可保护所存信息免受机械挤压、冲击和/或震动等干扰。
引用
@article{arxiv.2304.09268,
title = {Magnetic poles enabled kirigami meta-structure for stable mechanical memory storage with high information density},
author = {Libiao Xin and Yanbin Li and Baolong Wang and Zhiqiang Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.09268},
year = {2023}
}