华中科技大学吴志刚/厉侃&复旦大学张壮Science子刊 | 机械强化硅基折纸结构通过层次界面收缩拟合!
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2026-01-16 06:50
文章摘要
背景:软材料如硅基弹性体在超材料和软机器人领域具有潜力,但聚二甲基硅氧烷(PDMS)基弹性体存在机械强度和空间结构可编程性局限,现有增强技术往往限于平面结构或损害材料特性。研究目的:开发一种兼具可编程结构设计和机械增强的策略,以克服PDMS基弹性体的应用瓶颈。结论:研究团队通过聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/丙酮溶液膨胀实现了PDMS基折纸结构的机械增强,基于分层收缩拟合机制形成坚韧折痕,结构能支撑超自身重量58,100倍的负载,并展示了受潮虫启发的环机器人。该方法为定制化机械增强软材料在功能结构和软折纸机器人中的应用提供了新途径,尽管存在PMMA增强层一次性、缺乏自恢复等局限性,未来可通过飞秒激光处理和功能溶液扩展提升性能。
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