近日,国防科技大学智能科学学院振动与噪声控制课题组提出一种全新的智能可编程机械/力学超材料设计方法,实现了金属基材料刚度和形状的大范围、连续、快速调节。成果发表在顶级权威期刊Nature Materials(影响因子43.8)上,方鑫副研究员为论文第一兼通讯作者、温激鸿研究员为论文共同通讯作者。
智能材料是智能装备与结构设计的基础。常规材料的特性通常需要高温相变才能呈现一定的调节性,不具有工程实际可操作性。机械/力学超材料是具有超出常规材料力学性能的结构功能材料/结构,为高性能装备设计提供了前沿技术支撑。但传统超材料设计方法无法实现稳定连续的参数控制,需要颠覆性设计才能突破瓶颈。
该团队首次提出一种全新的基于齿轮构型的智能可编程力学超材料,其结构单元为刚度可连续变化的齿轮或齿轮组。研究还突破宏观与微观、金属基和复合材料基超材料的集成一体化制造和集成驱动技术,实现了材料性能的大范围、连续、快速调节,对减隔振、冲击防护、无人系统/机器人等智能结构设计具有重要应用价值。
此研究方向是方鑫副研究员继超低频超宽带的强非线性声学/力学超材料后又一开创性研究(曾发表Nature Communications)。近年来,该团队在突破装备普遍面临的声振控制瓶颈方面取得多项成果,获全军科技进步一等奖1项、湖南省自然科学一等奖2项、全国/全军/湖南省优秀博士论文8篇次,在Nature Materials、Nature Commu.、Physical Review Letter/Applied/B等发表高水平SCI论文200余篇。
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