柔性负刚度机械超材料

缓冲性能超传统材料

一种受哺乳动物爪垫启发的柔性负刚度超材料，在缓冲性能上优于传统包装材料，并支持多级性能调控。

Tan, Xiaojun · Yifeng, Li · Wang, Lianchao · 姚凯丽 · Ji, Qingxiang · 王兵 · Laude, Vincent · Kadic, Muamer

Advanced Intelligent Systems 2023

技术优势

缓冲性能超越传统

基于柔性负刚度机制，在缓冲性能上优于传统包装材料，适用于高缓冲需求场景。

多级性能可调

通过编程策略可实现大能量吸收与高回弹之间的多级调控，适应不同缓冲需求。

柔性设计

采用柔性结构，克服了传统负刚度超材料强度低、比吸能差的缺点，更适合实际冲击防护。

应用场景

• 货物缓冲包装：替代泡沫等传统缓冲材料，提升货物运输抗冲击能力。
• 运动防护装备：用于护具内衬，吸收运动冲击能量，降低受伤风险。
• 机械隔振：利用负刚度特性隔离高频振动，保护精密设备。
• 结构冲击防护：作为结构缓冲层，吸收碰撞能量，提高整体结构耐撞性。