剪纸切割的尺度耦合控制液晶弹性体中的涌现力学
软凝聚态物质
2026-06-29 v1
摘要
传统材料的性质源于其微观组成和排列，而力学超材料则由介观结构而非组成材料定义。弥合这些范式，利用宏观几何改变来协调微观自由度并编程力学，仍然是一个核心挑战。在此，我们证明各向异性、响应性固体中的切割提供了这种联系。使用具有剪纸图案的液晶弹性体（LCE）片，我们揭示了通过切割工程化应变可以利用分子各向异性来控制涌现力学。同样，切割图案与LCE分子相变之间的相互作用使得软机器人功能成为可能，例如具有远程驱动的超软夹持器和在温度变化下可逆变形的结构，这些行为是传统剪纸或LCE片单独无法实现的。因此，LCE剪纸建立了一类新的多尺度超材料，其中几何控制了对微观自由度的访问，以编程宏观功能。
引用
@article{arxiv.2606.30501,
title = {Scale-coupling from kirigami cuts controls emergent mechanics in liquid crystal elastomers},
author = {M. Strugaru and M. Ly and Q. Martinet and B. Bickel and J. Palacci},
journal= {arXiv preprint arXiv:2606.30501},
year = {2026}
}