软质折叠的弹重物理学
软凝聚态物质
2026-02-18 v1
摘要
像坡形饼干一样静止于盘子上，薄弹性薄片可在自身重力作用下形成平滑的折叠形状，而无需出现折痕或人工铰链。这种软折叠源于弹性弯曲与重力之间的平衡，但其稳定性、堆叠限制和动力学仍不为人所理解。本文我们表明，这些行为由单个物理长度尺度——弹重长度 所主导。通过实验和厚重弹性体理论，我们展示 决定了特征折叠几何形状，决定折叠何时变得不稳定而展开，以及限制矩形和圆形薄片可堆叠的可逆折叠数量。特别是，当长度由 重缩放后，折叠形状和稳定阈值在不同材料和厚度之间趋于一致。我们进一步表明，展开过程遵循普遍速度标度 ，揭示了释放储存弯曲能量的重力控制时间尺度。综上，这些结果建立了可逆折叠、紧凑储存和重力辅助展开的统一物理框架。
引用
@article{arxiv.2602.15574,
title = {The physics of cr\^epes: Elasto-gravity control of soft folding},
author = {Tom Marzin and Barath Venkateswaran and Yuchen Xi and Sunghwan Jung and P. -T. Brun},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.15574},
year = {2026}
}