修整螺旋体:一种具高精度,大工作空间和顺应性相互作用的软结构

修整螺旋体:一种具高精度,大工作空间和顺应性相互作用的软结构

修整螺旋体:一种具高精度,大工作空间和顺应性相互作用的软结构 背景介绍 近年来,受生物启发,许多研究人员逐渐偏离了传统刚性机器人范式,转向包含顺应性材料和结构的设计。象鼻是这种软体机器人愿景的一个典型代表,它具备无与伦比的可控性和工作空间,同时由于其顺应性为大象提供了多功能的工具。然而,即便是迄今为止最杰出的软体机器人也未能完全匹敌这些自然界的表现,尤其是在接近或超过1米规模的系统中。 面对这一局限性,本研究通过利用建筑材料(architectured structures)提出解决方案。这些结构通过几何形状而非材料属性来调整其物理特性,不同于通过内部微结构或复合材料定制特性的超材料(meta-materials),建筑材料利用均匀材料的空间异质性,可以实现简单、低复杂度的单一材料制造,同时...

夹持增强了反铁电薄膜中的机电响应

基于夹持的反铁电薄膜电机电响应增强研究 背景介绍 反铁电薄膜材料在微/纳米机电系统中的潜在应用已经引起了广泛关注。这类系统要求材料具有高机电响应,可以在施加电场时产生显著的机电应变。然而,传统机电材料(如铁电材料和弛豫铁电材料)当其厚度缩小到亚微米级时,反馈响应会显著下降,主要原因是衬底的机械夹持效应限制了材料的极化旋转和晶格变形。 为了克服这一局限,研究者们提出了一种非传统方法,通过电场诱导的反铁电到铁电相变和衬底约束的耦合,实现了反铁电薄膜的显著机电响应。相关研究观察到,氧八面体的去倾斜与所有维度下晶格体积的扩展相符,同时平面内的夹持进一步增强了平面外的扩展。 研究来源 本文由来自多所知名机构的研究人员共同撰写,包括University of California, Berkeley, ...