可重构折纸结构

拉伸性能相差90倍

通过改变单元层数和几何构型，可在非自锁与自锁状态间切换，拉伸力学响应变化高达90倍。

Changlong, Shi · 张倩 · 冯健 · SeungDeog, Kim · 蔡建国

Engineering Structures 2025

参数信息

拉伸性能变化倍数

90 ×

技术优势

拉伸性能可调90倍

仅通过改变 Z 向和 Y 向的单元层数或折叠构型，就能在非自锁与自锁状态之间大幅调节拉伸响应。

构型切换自锁

调整几何构型即可使结构从非自锁状态转变为自锁状态，无需更换材料或重新组装。

压缩程度可控自锁

减小 Z 向高度能增强自锁效果，为同一构型提供额外的力学调控手段。

应用场景

• 软体机器人：用构型切换实现关节刚柔两态，免去额外驱动机构。
• 机器人臂：通过折纸单元调节臂的拉伸刚度，适应不同抓取任务。
• 自适应建筑表皮：改变折叠构型即可调整表皮力学性能，响应环境荷载变化。
• 抗冲击变形材料：自锁状态提供高拉伸强度，非自锁状态缓冲变形吸能。