剪纸壳中弹出结构的传播

受剪纸术启发的超材料因能够通过面外屈曲实现极大应变与形状变化而受到越来越多的关注。在平面剪纸片中，连接韧带作为欧拉柱同时屈曲，导致连续相变；而本文证明剪纸壳亦可支持不连续相变。具体而言，我们通过实验、数值模拟与理论分析相结合表明，在柱形剪纸壳中，由snapping引发的初始弯曲韧带的曲率反转导致一个弹出过程，该过程首先在不完美处局部化，随后随着变形增大逐步在结构中蔓延。值得注意的是，我们发现过渡区宽度以及触发失稳传播所需的应力，可通过精心选择切口几何与壳曲率加以控制。我们的研究显著拓展了现有剪纸超材料的能力，并为下一代响应表面的设计开辟途径，我们所设计的智能蒙皮可显著提升简单线性驱动器的爬行效率即为一例。