超材料和剪纸术的结合打造飞机变形结构

　　【美国航空周刊2016年9月5日报道】超材料的技术概念和古老的剪纸术的结合，给研究人员带来了新的灵感，可用于制造变形机身的变形结构或是针对太空应用开发可折叠结构。
　　超材料是通过人工设计具备超常物理性能的一类材料，可用于制造微波天线、传感器和振动吸收体。机械超材料通过形状和变形展现出超常的性能，例如用作阻尼材料的增长剂。
　　剪纸是日本古老折纸术的一个演化，可以创建三维形状。英国布里斯托尔大学的研究人员利用剪纸技术开发出一种机械超材料，可以通过大幅度的机械行为，精确无误地改变形状。研究人员采用剪纸技术，将热塑性复合材料平板制成开口蜂窝结构。根据折叠的角度和刚度，这些蜂窝具有很大可变范围的力学性能和行为，在变形结构上有潜在应用。制造过程包括三步：切、压褶和折叠。
　　传统蜂窝弯曲时成马鞍状，使其难以加工成弯曲的组件。但是这种超材料蜂窝泊松比为0，这意味着当拉伸时，这种材料变厚而不是变薄，可以形成一个圆柱形，没有二次弯曲。成型之前在复合材料板上打印上电路和传感器，可以创建一个拓扑形状丰富且能承受大范围载荷的整体智能活性结构。可以将缆线穿过蜂窝单元中间的空洞，根据缆线布置的位置将蜂窝拉成不同的形状，创建用于变形或是折叠结构的变形组件。（中航工业经济技术研究院 胡燕萍）
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