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Active Materials for Functional Origami

执行机构 航空航天 材料科学 纳米技术 智能材料 仿生学 软机器人 仿生材料 超材料 形状记忆聚合物 弹性体 机械工程 计算机科学 工程类 聚合物 航空航天工程 人工智能 复合材料 光电子学
作者
Sophie Leanza,Shuai Wu,Xiaohao Sun,H. Jerry Qi,Ruike Renee Zhao
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:36 (9) 被引量:69
标识
DOI:10.1002/adma.202302066
摘要

Abstract In recent decades, origami has been explored to aid in the design of engineering structures. These structures span multiple scales and have been demonstrated to be used toward various areas such as aerospace, metamaterial, biomedical, robotics, and architectural applications. Conventionally, origami or deployable structures have been actuated by hands, motors, or pneumatic actuators, which can result in heavy or bulky structures. On the other hand, active materials, which reconfigure in response to external stimulus, eliminate the need for external mechanical loads and bulky actuation systems. Thus, in recent years, active materials incorporated with deployable structures have shown promise for remote actuation of light weight, programmable origami. In this review, active materials such as shape memory polymers (SMPs) and alloys (SMAs), hydrogels, liquid crystal elastomers (LCEs), magnetic soft materials (MSMs), and covalent adaptable network (CAN) polymers, their actuation mechanisms, as well as how they have been utilized for active origami and where these structures are applicable is discussed. Additionally, the state‐of‐the‐art fabrication methods to construct active origami are highlighted. The existing structural modeling strategies for origami, the constitutive models used to describe active materials, and the largest challenges and future directions for active origami research are summarized.
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