可调相互作用的机械 hysterons

hysterons 是构成非平衡物质众多复杂行为的基本单元。由于具有可调节相互作用的 hysteron 模型可描述无序物质，表明人工系统可能以精确且有针对性的方式响应机械输入。因此，指定 hysteron 的属性及其相互作用可作为实现任意非平衡行为的通用方法。弹性结构，包括细长梁、褶皱薄片和壳体，明显是人工 hysteron 的候选对象，但对其相互作用的完整控制似乎不切实际或不可能。本文报道了一种由刚性棒和线性弹簧组成的机械 hysteron，其具有可控属性和可调节的一般符号相互作用，可为互惠或非互惠。我们推导了从系统参数到 hysteron 属性的映射，并展示了如何通过调整多个 hysteron 的几何参数来针对其集体行为进行控制。通过将抽象的 hysteron 模型转化为物理设计平台，我们的工作演示了一条通向能够感知、计算并响应其机械环境的设计材料的道路。