Folding a single high-genus surface into a repertoire of metamaterial functionalities

折叠(DSP实现) 剧目 超材料 生物 材料科学 物理 光电子学 工程类 声学 电气工程
作者
Xiangxin Dang,Stefano Gonella,Gláucio H. Paulino
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [Proceedings of the National Academy of Sciences]
卷期号:121 (46)
标识
DOI:10.1073/pnas.2413370121
摘要

The concepts of origami and kirigami have often been presented separately. Here, we put forth a synergistic approach—the folded kirigami—in which kirigami assemblies are complemented by means of folding, typical of origami patterns. Besides the emerging patterns themselves, the synergistic approach also leads to topological mechanical metamaterials. While kirigami metamaterials have been fabricated by various methods, such as 3D printing, cutting, casting, and assemblage of building blocks, the “folded kirigami” claim their distinctive properties from the universal folding protocols. For a target kirigami pattern, we design an extended high-genus pattern with appropriate sets of creases and cuts, and proceed to fold it sequentially to yield the cellular structure of a 2D lattice endowed with finite out-of-plane thickness. The strategy combines two features that are generally mutually exclusive in canonical methods: fabrication involving a single piece of material and realization of nearly ideal intercell hinges. We test the approach against a diverse portfolio of triangular and quadrilateral kirigami configurations. We demonstrate a plethora of emerging metamaterial functionalities, including topological phase-switching reconfigurability between polarized and nonpolarized states in kagome kirigami, and availability of nonreciprocal mechanical response in square-rhombus kirigami.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
小猫不再冷酷完成签到,获得积分20
刚刚
机灵雁风发布了新的文献求助20
刚刚
1秒前
王泽泽完成签到,获得积分10
1秒前
儒雅雅琴发布了新的文献求助10
1秒前
河马卡卡完成签到,获得积分10
2秒前
只道寻常完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
zhizhi2021发布了新的文献求助10
3秒前
目m完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
星辰大海应助清秀的道罡采纳,获得10
6秒前
fff发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
咚咚完成签到,获得积分20
8秒前
努力成为大佬完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
科研通AI2S应助xiaotaiyang采纳,获得10
10秒前
李龙波完成签到,获得积分10
11秒前
儒雅雅琴完成签到,获得积分10
11秒前
乘数完成签到,获得积分10
12秒前
袁相宜发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
13秒前
13秒前
Bonnie发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
14秒前
15秒前
15秒前
wangxiaobo发布了新的文献求助10
16秒前
温暖的颜演完成签到 ,获得积分10
17秒前
17秒前
赵莹发布了新的文献求助10
19秒前
tangyuyi发布了新的文献求助10
20秒前
小飞侠完成签到,获得积分10
20秒前
景desire发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
21秒前
21秒前
高分求助中
Lire en communiste 1000
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 800
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 700
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
Evolution 3rd edition 500
Die Gottesanbeterin: Mantis religiosa: 656 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3170956
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2821897
关于积分的说明 7936939
捐赠科研通 2482321
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1322472
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 633639
版权声明 602627