剪切机械

中国学者一作兼通讯不对称机械响应水凝胶

发布时间:2024/8/16 12:28:22   

以风、波和振动为主的机械运动或能量是广泛存在的。然而由于难以收集或操纵等原因,这种能量很少被利用。此外,多余的机械能传播会导致有害的影响,包括声音污染、对人类的伤害、以及对车辆和基础设施的破坏。但是,如果机械能可以通过允许机械能向特定方向优先传输的材料来控制或使用呢?

最近,各个领域都对非互易性质产生了浓厚的兴趣,因为它们可以提供独特的能力,如单向光传播、单向声学隔离、单方向波放大和单向机械波传输。但由于目前实现机械非互易性所需方法的复杂性,在材料中实现这种行为一直是一种挑战。

基于此,日本理化学研究所创发物性科学研究中心YasuhiroIshida教授和WangXiang报告了一种均匀的复合水凝胶,由于嵌入式纳米填料的方向性屈曲,它显示了大量的机械非互易性。这种材料表现出的弹性模量在一个方向剪切时比相反方向高60倍以上。因此,它可以将对称振动转化为非对称振动,适用于质量传输和能量收集。此外,当受到局部相互作用时,它表现出不对称的变形,这可以诱发各种物体的定向运动。这种材料可以促进非互利系统的发展,用于能源转换和生物操纵等实际应用。相关成果以“Mechanicalnonreciprocityinauniform

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