双配体手性超材料

泊松比骤降

通过双层耦合旋转放大机制，该结构可突破现有内凹与手性设计的极限，实现超宽泊松比调控范围。

Guo, Ziwen · 章公 · Xiaoshuai, Yang · Zixuan, Luo · 糜长稳

International Journal of Engineering Science 2026

参数信息

泊松比跨度

6.2

负泊松比

-5.8

预测效率提升

1 order of magnitude

技术优势

建模预测提速数个量级

偶应力理论解析模型无需详细仿真即可高效预测手性超材料的泊松比，即使对于有限单元数的周期结构也有效。

预测精度超越经典理论

偶应力理论模型能捕捉手性微旋转机制，预测精度优于经典连续介质理论。

拉胀范围突破极限

泊松比跨度大于6.2，且在低密度区域可实现低于−5.8的极端负泊松比，超越现有内凹与手性设计。

实验验证可行

通过3D打印样品实验测试验证了高阶连续介质模型的有效性。

应用场景

• 冲击防护系统：利用可调的负泊松比实现高效能量吸收，提升冲击防护性能。
• 软体机器人驱动器：通过泊松比编程实现智能形变，驱动软体机器人灵活运动。
• 3D打印定制结构：借助3D打印直接制造定制化手性结构，加速设计迭代与验证。
• 智能机械响应材料：通过几何参数调控实现力学响应智能化，适应多场景需求。