Designing electromechanical metamaterial with full nonzero piezoelectric coefficients

超材料 压电 物理 计算机科学 声学 材料科学 光电子学
作者
Jikun Yang,Zhanmiao Li,Xudong Xin,Xiangyu Gao,Xiaoting Yuan,Zehuan Wang,Zhonghui Yu,Xiaohui Wang,Ji Zhou,Shuxiang Dong
出处
期刊:Science Advances [American Association for the Advancement of Science (AAAS)]
卷期号:5 (11) 被引量:59
标识
DOI:10.1126/sciadv.aax1782
摘要

Designing topological and geometrical structures with extended unnatural parameters (negative, near-zero, ultrahigh, or tunable) and counterintuitive properties is a big challenge in the field of metamaterials, especially for relatively unexplored materials with multiphysics coupling effects. For natural piezoelectric ceramics, only five nonzero elements in the piezoelectric matrix exist, which has impeded the design and application of piezoelectric devices for decades. Here, we introduce a methodology, inspired by quasi-symmetry breaking, realizing artificial anisotropy by metamaterial design to excite all the nonzero elements in contrast to zero values in natural materials. By elaborately programming topological structures and geometrical dimensions of the unit elements, we demonstrate, theoretically and experimentally, that tunable nonzero or ultrahigh values of overall effective piezoelectric coefficients can be obtained. While this work focuses on generating piezoelectric parameters of ceramics, the design principle should be inspirational to create unnatural apparent properties of other multiphysics coupling metamaterials.
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
1秒前
2秒前
破伤疯完成签到 ,获得积分10
2秒前
感谢shh12转发科研通微信,获得积分50
2秒前
感谢999z转发科研通微信,获得积分50
8秒前
科研通AI2S应助A溶大美噶采纳,获得10
10秒前
10秒前
优美的谷芹完成签到,获得积分10
11秒前
robotJ完成签到,获得积分10
12秒前
感谢长春福报小子转发科研通微信,获得积分50
13秒前
小晚风完成签到,获得积分10
13秒前
yesiDo完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
16秒前
16秒前
感谢灵巧大地转发科研通微信,获得积分50
18秒前
得鹿梦鱼完成签到,获得积分10
18秒前
pan完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
赵琪发布了新的文献求助10
20秒前
感谢安详的向露转发科研通微信,获得积分50
23秒前
冒牌三硝基甲苯完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
赵琪完成签到,获得积分10
26秒前
皮卡皮卡完成签到,获得积分10
27秒前
28秒前
感谢Sou转发科研通微信,获得积分50
29秒前
上官若男应助violet兰采纳,获得10
31秒前
YYiijj发布了新的文献求助10
32秒前
34秒前
感谢noya仙贝转发科研通微信,获得积分50
34秒前
catalyst完成签到,获得积分20
37秒前
catalyst发布了新的文献求助10
39秒前
40秒前
感谢想抱转发科研通微信,获得积分50
40秒前
ZJZALLEN完成签到 ,获得积分10
41秒前
42秒前
42秒前
43秒前
yiyi131发布了新的文献求助10
46秒前
高分求助中
Earth System Geophysics 1000
Co-opetition under Endogenous Bargaining Power 666
Semiconductor Process Reliability in Practice 650
Studies on the inheritance of some characters in rice Oryza sativa L 600
Medicina di laboratorio. Logica e patologia clinica 600
《关于整治突出dupin问题的实施意见》(厅字〔2019〕52号) 500
Language injustice and social equity in EMI policies in China 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 3210163
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2859556
关于积分的说明 8119816
捐赠科研通 2525082
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1358790
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 642875
邀请新用户注册赠送积分活动 614694