主动力学超材料中的可逆信号传输
软凝聚态物质
2019-10-02 v2 应用物理
摘要
力学超材料被设计用于实现独特功能，但通常受限于初始能量状态，且需要独立的能量输入才能重复发挥作用。我们的研究提出了一种理论上的主动力学超材料，其引入生物反应机制以克服被动超材料的这一关键局限。我们的材料允许可逆的力学信号传输，其中能量由受生物学启发的反应机制重新引入。通过分析离散模型的粗粒化连续类比，我们发现信号可通过行波在材料中传播。对连续模型的分析给出了允许信号传输的参数空间区域，并揭示了其与著名的 FitzHugh-Nagumo 系统的相似性。我们还得到了显式公式，近似刻画反应机制时间尺度对信号传输速度的影响，这对于控制该材料至关重要。
引用
@article{arxiv.1903.04299,
title = {Reversible signal transmission in an active mechanical metamaterial},
author = {Alexander P Browning and Francis G Woodhouse and Matthew J Simpson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.04299},
year = {2019}
}
备注
20 pages, 7 figures