Hydrogel muscles powering reconfigurable micro-metastructures with wide-spectrum programmability

控制重构 超材料 光子学 计算机科学 材料科学 自愈水凝胶 各向同性 3D打印 各向异性 光电子学 光学 嵌入式系统 物理 高分子化学 复合材料
作者
Mingchao Zhang,Aniket Pal,Zhiqiang Zheng,Gaurav Gardi,Erdost Yıldız,Metin Sitti
出处
期刊:Nature Materials [Springer Nature]
卷期号:22 (10): 1243-1252 被引量:78
标识
DOI:10.1038/s41563-023-01649-3
摘要

Stimuli-responsive geometric transformations endow metamaterials with dynamic properties and functionalities. However, using existing transformation mechanisms to program a single geometry to transform into diverse final configurations remains challenging, imposing crucial design restrictions on achieving versatile functionalities. Here, we present a programmable strategy for wide-spectrum reconfigurable micro-metastructures using linearly responsive transparent hydrogels as artificial muscles. Actuated by the hydrogel, the transformation of micro-metastructures arises from the collaborative buckling of their building blocks. Rationally designing the three-dimensional printing parameters and geometry features of the metastructures enables their locally isotropic or anisotropic deformation, allowing controllable wide-spectrum pattern transformation with programmable chirality and optical anisotropy. This reconfiguration mechanism can be applied to various materials with a wide range of mechanical properties. Our strategy enables a thermally reconfigurable printed metalattice with pixel-by-pixel mapping of different printing powers and angles for displaying or hiding complex information, providing opportunities for encryption, miniature robotics, photonics and phononics applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
yuan完成签到,获得积分10
刚刚
手帕很忙完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
Criminology34举报感动黄豆求助涉嫌违规
2秒前
整齐紫槐发布了新的文献求助10
4秒前
种田完成签到,获得积分10
5秒前
两袖清风完成签到 ,获得积分10
5秒前
NattyPoe发布了新的文献求助10
5秒前
SciGPT应助兜兜采纳,获得10
5秒前
小陈发布了新的文献求助10
7秒前
雨中漫步完成签到,获得积分0
8秒前
鱿鱼酱给鱿鱼酱的求助进行了留言
8秒前
8秒前
优秀的雨筠完成签到 ,获得积分10
9秒前
冷萃咖啡完成签到,获得积分10
10秒前
qqqq_8完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
楠祗完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
恰恰恰发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
情怀应助zilhua采纳,获得10
15秒前
科目三应助小陈采纳,获得10
15秒前
16秒前
16秒前
斯文败类应助勤奋幻柏采纳,获得10
16秒前
爆米花应助小蓝采纳,获得30
16秒前
partiality发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
cp发布了新的文献求助10
18秒前
汉堡包应助恰恰恰采纳,获得10
18秒前
19秒前
隐形曼青应助YI采纳,获得30
20秒前
毛毛发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
lili完成签到 ,获得积分10
21秒前
21秒前
建哥发布了新的文献求助10
23秒前
wanci应助llz采纳,获得10
24秒前
慕青应助下雨天采纳,获得10
24秒前
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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 生物化学 化学工程 物理 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6022925
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7645148
关于积分的说明 16170838
捐赠科研通 5171197
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2767027
邀请新用户注册赠送积分活动 1750413
关于科研通互助平台的介绍 1637000