清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Metamaterials with Giant and Tailorable Nonreciprocal Elastic Moduli

超材料 材料科学 弹性模量 非线性系统 复合材料 模数 机械 物理 光电子学 量子力学
作者
Mohamed Shaat,M.A. Moubarez,Mehmood Khan,M.A. Khan,Abdel Kareem Alzo’ubi
出处
期刊:Physical review applied [American Physical Society]
卷期号:14 (1) 被引量:18
标识
DOI:10.1103/physrevapplied.14.014005
摘要

Natural nonlinear materials, e.g., biological materials and polymers, are mechanically weak. It has been a major challenge to develop a nonlinear material with potential mechanical applications. Here, we develop a nonlinear elastic metamaterial with giant and tailorable-nonreciprocal elastic moduli. The metamaterial is designed with a microstructural axial asymmetry, which activated nonlinear microstructural deformations in the axial direction and microstructural residual moments. This gives a robust load dependence of the nonlinear elastic modulus (i.e., secant modulus). The nonlinear elastic modulus is observed decreasing or increasing depending on, both, the direction and magnitude of the applied load. The nonlinear elastic modulus is increased by approximately $400\mathrm{%}$ upon switching the load direction and the activation of a microstructural buckling. Thus, the nonlinear elastic modulus is generally nonreciprocal, and the metamaterial disobeys the Maxwell-Betti reciprocal theorem. This metamaterial is demonstrated by means of experimental and analytical mechanics. Various material samples are experimentally tested and their nonreciprocal elastic moduli are measured. In addition, the relation between the material's nonreciprocity and its topological mechanics is defined. The developed metamaterial can find many important mechanical applications such as making mechanical resonators with enhanced mass sensitivity.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
L1发布了新的文献求助10
4秒前
领导范儿应助lian采纳,获得10
17秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
36秒前
lian发布了新的文献求助10
41秒前
1分钟前
乐乐应助lian采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
lian发布了新的文献求助10
1分钟前
mieyy完成签到,获得积分10
1分钟前
2分钟前
Zoe发布了新的文献求助10
2分钟前
酷波er应助Zoe采纳,获得10
2分钟前
苹果松完成签到 ,获得积分20
2分钟前
麻麻薯完成签到 ,获得积分10
2分钟前
顾矜应助lian采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
2分钟前
lian发布了新的文献求助10
2分钟前
tfonda完成签到 ,获得积分10
2分钟前
自由的云朵完成签到 ,获得积分10
3分钟前
lian发布了新的文献求助10
3分钟前
顾矜应助一彤采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
4分钟前
Zoe发布了新的文献求助10
4分钟前
无花果应助lian采纳,获得10
4分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
4分钟前
lian发布了新的文献求助10
4分钟前
4分钟前
5分钟前
一彤发布了新的文献求助10
5分钟前
5分钟前
领导范儿应助lian采纳,获得10
5分钟前
传奇3应助Zoe采纳,获得10
5分钟前
默默无闻完成签到 ,获得积分10
5分钟前
5分钟前
lian发布了新的文献求助10
6分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6444591
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8258492
关于积分的说明 17591155
捐赠科研通 5503940
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2901474
邀请新用户注册赠送积分活动 1878492
关于科研通互助平台的介绍 1717870