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 复合材料 高分子化学
作者
Mingchao Zhang,Aniket Pal,Zhiqiang Zheng,Gaurav Gardi,Erdost Yıldız,Metin Sitti
出处
期刊:Nature Materials [Nature Portfolio]
卷期号:22 (10): 1243-1252 被引量:60
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
二巨头完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
充电宝应助xue采纳,获得10
1秒前
2秒前
蜘蛛侠888发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
123456完成签到,获得积分10
4秒前
VitoLi完成签到,获得积分10
5秒前
ylq发布了新的文献求助10
6秒前
pitto完成签到,获得积分10
6秒前
露露发布了新的文献求助10
7秒前
jianbin发布了新的文献求助10
7秒前
领导范儿应助zhan采纳,获得10
7秒前
一诺相许完成签到 ,获得积分10
8秒前
pitto发布了新的文献求助10
9秒前
CipherSage应助龙仔采纳,获得10
9秒前
脑洞疼应助无畏采纳,获得10
10秒前
我先睡了应助peaceone采纳,获得10
12秒前
xue完成签到,获得积分10
13秒前
galaxy发布了新的文献求助30
13秒前
14秒前
schnappi完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
青柠大大完成签到,获得积分10
16秒前
JamesPei应助远芳afar采纳,获得10
17秒前
aaaa发布了新的文献求助20
17秒前
18秒前
无花果应助summer采纳,获得10
18秒前
19秒前
XHW发布了新的文献求助10
19秒前
mol完成签到,获得积分10
21秒前
MOMO发布了新的文献求助10
21秒前
23秒前
我是老大应助hmbb采纳,获得10
23秒前
23秒前
科研通AI2S应助蓝月半采纳,获得10
23秒前
严惜完成签到,获得积分10
23秒前
江幻天发布了新的文献求助10
24秒前
星辰大海应助nako7575采纳,获得10
24秒前
114514完成签到 ,获得积分20
24秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 370
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
Aktuelle Entwicklungen in der linguistischen Forschung 300
Current Perspectives on Generative SLA - Processing, Influence, and Interfaces 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3992040
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3533077
关于积分的说明 11260941
捐赠科研通 3272444
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1805837
邀请新用户注册赠送积分活动 882682
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809425