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A bio-inspired 3D metamaterials with chirality and anti-chirality topology fabricated by 4D printing

International Journal of Smart and Nano Materials 2023年第1期14卷 1-20页

作者： Wei Zhao Jie Zhu Liwu Liu Jinsong Leng Yanju Liu Department of Astronautical Science and Mechanics Harbin Institute of Technology(HIT)HarbinPeople’s Republic of China Center for Composite Materials and Structures Harbin Institute of Technology(HIT)HarbinPeople’s Republic of China

Artificial architected metamaterials equipped with unique mechanical and physical properties that are naturally inaccessible can be obtained by rational *** this work,the innovative three-dimensional(3D)chiral and anti-chiral metamaterials are developed referring to the face-rotating polyhedral(FRP)structure present in the *** assembling planar triangular units into the regular octahedron cells,several typical forms of chiral and anti-chiral metamaterials can be obtained by different assembly *** changing the topology parameters,the Poisson’s ratio can be adjusted between[0,2.8].The metamaterials are fabricated by 3D printing utilizing shape memory polymer,and the mechanical properties are analyzed via Finite Element Analysis(FEA)and experiments,including Young’s modulus,Poisson’s ratio,and tension-twist coupling *** addition,target metamaterial with specific local deformation behavior is obtained by programmatic calculations and distributions to meet special requirements or achieve unique *** shape memory property endows the mechanical metamaterials with more potential applications.

关键词： 3D assembly tension-twist coupling chiral and anti-chiral metamaterials shape memory

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