來自北卡羅來納州立大學(xué)的研究人員開發(fā)出一種控制自折疊三維(3-D)結(jié)構(gòu)的新技術(shù)。具體而言，研究人員使用模板來約束二維結(jié)構(gòu)上某些選定區(qū)域的變形，這反過來又決定了材料的三維結(jié)構(gòu)。

與大多數(shù)其他自折疊折紙技術(shù)一樣，新技術(shù)不依賴于材料上的切割或印刷。它也不同于連續(xù)形狀變形，其通常通過在材料的各個(gè)部分處設(shè)計(jì)面內(nèi)應(yīng)變來控制。相反，研究人員將紙板片材應(yīng)用于聚合物基材，形成特定的圖案。

“當(dāng)聚合物受熱時(shí)，它會(huì)收縮，”北卡羅來納州機(jī)械和航空航天工程教授，以及該工作論文的通訊作者朱勇說。“然而，附著在紙板上的聚合物部分受到限制而不會(huì)收縮，導(dǎo)致整個(gè)基材彎曲和彎曲。”

通過改變紙板模板所產(chǎn)生的圖案，研究人員能夠創(chuàng)建各種形狀，從簡(jiǎn)單的錐形到復(fù)雜的分層結(jié)構(gòu)。自折疊操作可以在低至120攝氏度的溫度下執(zhí)行。

“這是一個(gè)概念驗(yàn)證論文，接下來的步驟包括將功能性電子元素納入材料，為其制造應(yīng)用帶來潛在價(jià)值，”該論文的第一作者，卡內(nèi)基梅隆大學(xué)博士后研究員Jianxun Cui說。在博士期間攻讀這個(gè)項(xiàng)目。NC州的學(xué)生。