给材料“精准切缝”就变强小切口赋能超材料大本事
超材料结构是由人工设计单元组成的结构阵列,具有经典材料难以实现的超常力学性能,如轻质高承载、负泊松比、动/静力学隐身等,在服役于航空、航天、航海等极端环境的复杂装备中具有极高应用潜力。超材料结构设计赋予常规材料新生机。国防科技大学研究员方鑫、副教授张晋豪等人提出一种切缝赋能的多模式-可编程静态非互易机械超结构设计,使同一微结构可呈现正交、单轴及剪切载荷下的多模态非互易响应,在机器人外骨骼、能量采集器等领域有广阔应用前景。相关成果近日发表于Advanced Science。互易性原理在线性物理系统中普遍存在。通过结构合理设计,超结构能在交换输入输出位置时产生截然不同的力学响应,实现打破静力学互易性的“二极管”效应,在机械逻辑元件或软体机器人方面有重要价值。虽现有机械超结构能呈现特定静力学非互易性,但通过单一微结构拓扑实现多模式、可编程响应仍具挑战。该研究通过规则、周期性的切缝设计,使结构在不同载荷下激发不同自接触变形,实现了正交、......阅读全文
美国新技术可利用超快脉冲探测超材料结构
美国麻省理工学院科研人员研发了一种新的激光诱导共振声波谱(LIRAS)技术,利用超快脉冲探测超材料结构。 具体来说,这种技术通过两个激光器系统探测超材料,一个用于快速破坏结构,另一个用于测量其振动响应的方式,就像用木槌敲击钟并记录其混响一样。不同的是,激光不进行物理接触,它们在超材料的微小梁和
美国新技术可利用超快脉冲探测超材料结构
美国麻省理工学院科研人员研发了一种新的激光诱导共振声波谱(LIRAS)技术,利用超快脉冲探测超材料结构。 具体来说,这种技术通过两个激光器系统探测超材料,一个用于快速破坏结构,另一个用于测量其振动响应的方式,就像用木槌敲击钟并记录其混响一样。不同的是,激光不进行物理接触,它们在超材料的微小梁和
美国新技术可利用超快脉冲探测超材料结构
美国麻省理工学院科研人员研发了一种新的激光诱导共振声波谱(LIRAS)技术,利用超快脉冲探测超材料结构。 具体来说,这种技术通过两个激光器系统探测超材料,一个用于快速破坏结构,另一个用于测量其振动响应的方式,就像用木槌敲击钟并记录其混响一样。不同的是,激光不进行物理接触,它们在超材料的微小梁和
美国新技术可利用超快脉冲探测超材料结构
美国麻省理工学院科研人员研发了一种新的激光诱导共振声波谱(LIRAS)技术,利用超快脉冲探测超材料结构。 具体来说,这种技术通过两个激光器系统探测超材料,一个用于快速破坏结构,另一个用于测量其振动响应的方式,就像用木槌敲击钟并记录其混响一样。不同的是,激光不进行物理接触,它们在超材料的微小梁和
过程工程所在超结构纳米材料领域获新进展
由于在催化领域巨大的潜在应用,内部结构和壳层组成可以调控的空心或摇铃型结构贵金属纳米材料一直是研究者非常感兴趣的领域。空心或摇铃型结构纳米颗粒较高的催化活性可归因于它们具有较大的催化表面。和实心材料相比,空心或摇铃型结构颗粒表面的开放位点或微细孔道一定条件下允许反应物穿越,使颗粒的内表
高永立:不倦探索先进材料超微结构与超快过程
各行各业的发展都离不开对材料的依赖。材料不仅是现代科学进步的基础,涉及到自然科学门类的方方面面,而且其相关学科已成为新世纪的支柱型科学。 先进材料的超微结构与超快过程研究成为中南大学先进材料超微结构与超快过程研究所所长高永立为之孜孜不倦探索的重要方向。 高永立是高考制度恢复后的首批大学生,1
热胀冷缩?超材料受热竟收缩!独特微晶格结构颠覆常识
MIT工程师3D打印出的结构会受热收缩 “热胀冷缩”一词或将改写。美国劳伦斯利物莫尔国家实验室(LLNL)25日发布公告称,该实验室工程师和麻省理工学院(MIT)、南加州大学、加州大学洛杉矶分校科学家合作,首次3D打印出受热收缩的全新超材料。这个新型结构在降温后还可恢复之前体积,能反复使用,适用
太赫兹信息超材料与超表面-(二)
4 太赫兹数字编码超材料随着编码超材料的发展,在太赫兹领域,各向异性编码超表面[12]、张量编码超表面[13]、频率编码超表面[14]以及编码超表面的数字卷积运算[15]等理论被提出,并由此得到了低雷达散射截面、波束空间搬移、异常折射、贝塞尔波束等现象。下面将以基于编码超材料的低雷达散射截面(RCS
太赫兹信息超材料与超表面-(一)
刘峻峰, 刘硕, 傅晓建, 崔铁军 摘要:该文对信息超材料,包括数字超材料、编码超材料、以及可编程超材料的研究进展及其在太赫兹领域的应用进行了综述,从原理分析、数值仿真、样品制备、实际应用等多个角度介绍了信息超材料对电磁波全面而灵活的调控能力,着重探讨了编码超材料在太赫兹领域的发展以及应用,最
钢铁材料:结构材料王座难保?
最近,中钢协公布了上半年重点钢企的“考试成绩”,倒也在大家意料之中。作为”钢铁摇篮“的毕业生,对钢铁业的关注还是比较多的。上周末,与一位钢铁业从业人士谈起了钢铁材料的。今天,就来聊聊结构材料老大的地位受到挑战的故事吧。 所谓结构材料,是指用其力学性能制作受力物件的材料。它是我们日常生活遇见、接
新激光装置用超快脉冲探测超材料
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/512475.shtm
声学超材料研究获进展
近期,中科院力学所微重力重点实验室王育人团队在如何利用单相材料通过简单结构实现双负特性方面取得重要进展。该系列成果已发表在《科学报告》《应用声学》与《冲击与振动》等期刊上。
声学超材料研究获进展
近期,中科院力学所微重力重点实验室王育人团队在如何利用单相材料通过简单结构实现双负特性方面取得重要进展。该系列成果已发表在《科学报告》《应用声学》与《冲击与振动》等期刊上。图片来源网络由于奇异的物理特性,声学超材料在波定向控制与超分辨成像等领域有着广泛的应用前景。目前双负声学超材料结构构型通常
超疏水仿生材料表面
由于超疏水材料,特别是表面改性后仿生材料(仿荷叶超疏水或仿壁虎钢毛结构超亲水材料)的接触角的表征因结构的特殊性,测试起来特别困难。现有的理论通常基于Wenzel和Cassie模型。这些理论为我们的分析奠定了一定的基础,而实际应用于本征接触角的表征计算时难度相当大。有一些科研人员力图通过分析表面粗糙度
超净工作台材料
超净工作台笼盒由耐高温的透明塑料材料制成,一套笼盒由上盖、食槽、水槽、底盒、锁紧扣、进出风口组件、硅橡胶密封垫圈等组成有的上盖上 还有一个称之为生命之窗的空气过滤网。独立通风笼盒是IVC设备的关键所在,它要具有一定的密闭性,能防止盒外空气的进入,以减少可能的感染来源,又要能让洁净空气流畅
永磁材料与超磁致伸缩材料的应用价值
稀土永磁材料是将钐、钕混合稀土金属与过渡金属(如钴、铁等)组成的合金,用粉末冶金方法压型烧结,经磁场充磁后制得的一种磁性材料。稀土永磁分钐钴(SmCo)永磁体和钕铁硼(NdFeB)系永磁体,其中SmCo磁体的磁能积在15~30MGOe之间,NdFeB系永磁体的磁能积在27~50MGOe之间,被称
永磁材料与超磁致伸缩材料的应用价值
稀土永磁材料是将钐、钕混合稀土金属与过渡金属(如钴、铁等)组成的合金,用粉末冶金方法压型烧结,经磁场充磁后制得的一种磁性材料。稀土永磁分钐钴(SmCo)永磁体和钕铁硼(NdFeB)系永磁体,其中SmCo磁体的磁能积在15~30MGOe之间,NdFeB系永磁体的磁能积在27~50MGOe之间,被称
“超材料”激光全息研究获突破
近日,武汉大学电子信息学院副教授郑国兴与合作者一起,提出一种新颖的反射式金纳米天线阵列方案,并成功应用于激光全息领域。相关研究以在线头条登载于《自然—纳米技术》,同时该刊物新闻与观察栏目对这一研究也进行了重要评述。 超颖表面材料是一种在衬底表面加工出的超薄金属微纳结构材料,与电磁波相互作用时常
“超材料”:能否让科幻变成现实
想起十几年前的遭遇,仍让清华大学教授周济感觉有点可笑,“当时我听到超材料的概念,后来报项目的时候用上这个词,第一次没上去,一个评委对我说‘你的提法就不能让你上,别人是做材料的,就你叫超材料’。第二次我改成另一个词,后来通过了。” 事实上,“超材料”指的是一些具有人工设计结构并呈现出天然材料所
超材料可从柔性“秒变”刚性
美国研究人员使用机械超材料(具有自然界中不存在的独特机械性能)开发出一种新型材料,可响应磁场从柔性变为刚性,在智能可穿戴设备和柔性机器人中具有广泛应用前景。 当前的机械超材料有着吸引人的特性,如负热膨胀,低重量时的高强度和高刚度。但一旦构建完成,其属性将无法更改或调整。美国劳伦斯利弗莫尔国家实
材料物相结构分析
常用的物相分析方法有X射线衍射分析、激光拉曼分析、傅里叶红外分析以及微区电子衍射分析。X射线衍射分析XRD物相分析是基于多晶样品对X射线的衍射效应,对样品中各组分的存在形态进行分析。测定结晶情况,晶相,晶体结构及成键状态等等。 可以确定各种晶态组分的结构和含量。灵敏度较低,一般只能测定样品中含量在1
材料结构分析方法大全
关于材料结构分析的常见的方法有: 热分析法、电子显微方法、X 射线衍射、红外吸收光谱、核磁共振、金相分析等。 1.热分析法 热分析主要是分析样品在高温过程中的结构变化和物理化学变化,分为热重分析法,差热分析法,差式扫描量热法。 2. X 射线衍射分析 X 射衍射线( XRD) 又称X
《自然·材料》室温导电超硬材料领域又有新进展
传统的碳/碳复合材料是由sp2杂化为主的不同碳材料组成的,例如,碳纤维增强热解碳材料。它们往往具有高的导电性和可观的强度,但由于组分内或组分之间存在着弱的范德华力,其力学性能很难得到进一步提升。解决途径之一是将金刚石引入碳/碳复合材料,然而由于金刚石中的共价键极强且已经饱和,难以通过化学方法将其破坏
化学所在构筑超硬超韧水凝胶材料方面获进展
作为与生物组织最接近的合成材料,水凝胶具有独特的软湿性和优异的生物相容性。然而,传统水凝胶的力学性能较弱,仅限于隐形眼镜、伤口敷料、药物递送载体等非承重用途。近年来,科研人员着重发展了水凝胶力学性能的提升策略,展现出其作为承重材料应用于人造支撑组织、软体机器人、制动器等领域的前景。作为承重材料通
光波段左手超材料制备获进展
西北工业大学应用物理系赵晓鹏教授领导的研究组在光波段左手超材料制备方法的研究取得新进展,结果于近日在《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)在线发表。 左手超材料(Left-handed metamaterials, LHMs)的负折射效应和基于左手超材料理论制
《光学快讯》发布电磁超材料最新成果
近年来,人工局域表面等离激元(LSSP)因其亚波长操控和近场增强特性激发了人们极大的兴趣。但是,由于自身的材料损耗和辐射损耗,超薄LSSP谐振腔存在Q值较低的缺点。因此,研究人员采用多种激发方式以提高Q值,先后提出探头激励、平面波激励、人工表面等离激元(SSP)传输线激励、微带线激励等方法。微带线激
无线通信新型超材料天线问世
英国科学家研制出一款创新性无线通信天线。这款数字编码动态超表面阵列(DMA)原型结合了超材料的独特特性与复杂的信号处理能力,可为数据传输提供新性能峰值,有望助力未来6G通信网络的实现。相关研究论文发表于新一期《IEEE天线与传播开放杂志》。研究人员指出,这款天线是全球首个在60吉赫兹(GHz)毫米波
“超材料”开辟工程和研究新前沿
5月20日,“上海科普大讲坛特别活动:2022李政道科学与艺术讲座基金系列活动主题发布”云直播活动中,“超材料”成为年度基金系列活动的科学主题。 该主题由中国科学院外籍院士、2004诺贝尔物理学奖得主弗朗克·维尔切克(Frank Wilczek)教授选定。中国工程院院士、2022李政道
未来超材料能弯曲声波偏移海啸
路透社的一篇报道介绍了超材料及其应用如“隐身斗篷”的研究进展。在不太遥远的将来,超材料也许能通过偏移经过的地震波帮助建筑物抵抗大地震。 在不太遥远的将来,超材料也许能通过偏移经过的地震波帮助建筑物抵抗大地震。同样的,超材料也能帮助沿海城镇偏移来袭的海啸,以及弯曲声波使房间隔音。超材料拥有自然界
超疏水材料表面水滴运动方式破解
水滴在超疏水表面被弹开的瞬间。 “在高度防水的超疏水材料表面,水滴会在压力的作用下,像玩蹦床一样快速自发弹走。”日前,瑞士科学家借助高速成像技术,破解了水滴在超疏水材料表面的运动方式。该研究有望在航空、汽车制造以及生物医学等领域获得应用,让不结冰的机翼、不沾灰的汽车以及不凝露的玻璃成为现实。相