负泊松比夹层板超材料

可拉伸贴合曲面

表面旋转正方形结构使夹层板可水平拉伸，兼具负泊松比与同向曲率特性，可贴合复杂曲面。

Teng, Xingchi · Jiang, Wei · Zhang, Xuegang · Han, Dong · Xi Hai, Ni · Hang Hang, Xu · Hao, Jian · Tong, Guo · Yu Fei, Wu · Xie, Yimin · 任鑫 · Han, Dong

International Journal of Mechanical Sciences 2023

技术优势

可贴合曲面

表面旋转正方形结构允许水平拉伸，并产生同向曲率，使面板能够适应非欧几何表面，不再依赖平面或可展曲面。

负泊松比

旋转正方形机制使面板在拉伸时横向膨胀，受压时横向收缩，与传统材料相反，可增强局部抗冲击和能量吸收。

切割可提升吸能

研究发现，在夹层板上适当切割可以增强能量吸收，为无需增加重量的性能优化提供了途径。

应用场景

• 可变形防护结构：用于人体或异形设备表面，在动态变形中维持防护连续性。
• 曲面蒙皮：通过同向曲率贴合双曲面，替代传统平面蒙皮拼接。
• 仿生可展结构：旋转正方形机制实现可展开变形，模仿生物结构包覆复杂轮廓。
• 柔性装甲：水平拉伸适应冲击面形变，同时保持负泊松比吸能。