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哈尔滨工业大学(深圳) |
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提出一种适应性编织折叠结构设计方法 |
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本报讯(记者刁雯蕙)哈尔滨工业大学(深圳)教授李兵团队融合变胞原理与编织技术,提出一种适应性编织折叠结构设计方法,实现结构多重折叠性能协同与多维度耦合变形,构建可编程变形结构单元库,并完成多场景功能应用验证。近日,相关研究成果发表于《科学进展》。
折纸结构凭借独特的几何变形能力,已广泛应用于柔性机器人、机械超材料和智能器件等领域。但传统折纸结构依托单层折叠拓扑设计,其结构的可折叠性、运动自由度与构型可重构能力间存在一定制约,难以同时实现丰富变形模式与高度可重构性。
研究团队从日常编织结构中获得启发,提出编织折叠设计方法。区别于传统折纸依赖单一片层上的折痕网络,该方法通过条带之间的相互穿插与约束关系构建新的空间拓扑,在保留结构灵活变形特性的基础上,极大拓展结构运动模式。
研究表明,这类结构能够同时满足可展性、平面可折叠性和刚性可折叠性,并支持伸缩、弯曲和扭转等多种变形模式,为实现具有高适应性和多功能性的智变结构设计提供了新途径。
这种结构中看似简单的“向左折还是向右折”,实际上能够转化为类似计算机二进制的“0”和“1”。研究团队成功将几何变形与二进制编码联系起来,为实现基于物理结构的信息存储、逻辑处理和机械加密提供了新思路。
相关论文信息: https://doi.org/10.1126/sciadv.aef6082
《中国科学报》 (2026-09-21 第3版 综合)