3D手性负泊松比结构

旋扭两段变形

该结构通过节点增强设计兼顾可成型性与各向异性力学响应，主导的旋扭两段变形机制为先进机械设计提供了自由度更高的变形模式转换能力。

Pan, Ruiqi · Ruiying, Luo · 熊伟 · Chen, Qiaoyu · Jiafeng, Wu · 闫春泽 · Liang, Hao · Yin, Jie · 李政 · 张荣红 · 杨雷 · 李妍

Materials and Design 2025

技术优势

变形模式可切换

独特的旋扭两段压缩变形机制增强了变形模式转换的自由度，使结构可在不同加载阶段实现不同的力学响应。

DLP打印兼容

节点增强结构展现出优越的可成型性，适合通过数字光处理技术直接打印制造。

各向异性可设计

实验和模拟均证实该结构在XY面和Z轴方向具有各向异性的杨氏模量，满足特定方向承载需求。

应用场景

• 负泊松比材料：提供可调的负泊松比和变形模式，用于冲击防护与吸能。
• 航空航天轻质结构：利用各向异性和轻质特性实现定向承载与变形控制。
• 可穿戴设备：通过旋扭变形机制适应人体运动，提高穿戴舒适性与防护性。
• 柔性器件：利用变形模式转换实现柔性基底的力学缓冲与形状自适应。
• 仿生结构：模仿生物结构的旋扭变形特性，为仿生设计提供新思路。