温控变形功能部件

形状可编程

通过形状记忆聚合物纤维排布设计，实现温度驱动的弯曲与螺旋变形行为可编程，用于自折叠与自组装结构。

高一聪 · Zeng, Siyuan · Xu, Junjun · 郑豪 · 谭建荣

Jixie Gongcheng Xuebao/Chinese Journal of Mechanical Engineering 2023

技术优势

变形可编程

通过形状记忆聚合物纤维的不同排布方式，实现弯曲和螺旋等多种温度驱动变形模式。

模型可预测

建立了温度驱动变形的近似解析模型，预测值与实测值吻合良好。

功能可验证

成功制备出自折叠和自组装功能部件，验证了功能部件的可编程性。

应用场景

• 4D打印：为4D打印提供变形行为设计方法，推动其从静态结构向可控变形发展。
• 机械工程：建立变形解析模型，为机械设计中功能部件的变形预测提供工具。
• 柔性器件：温控弯曲与螺旋变形可用于柔性器件的形状自适应结构。
• 软体机器人：自折叠与自组装功能为软体机器人的驱动与构建提供新途径。
• 智能建造与结构：温度驱动的可编程变形可用于智能结构中的自适应形态调控。