最近，国际著名期刊《Materials & Design》 （中科院1区top期刊，IF=6.289），刊登了汕头大学教育部智能制造重点实验室杨楠教授课题组和美国University of Washington航空航天部的联合研究论文《Emergent reconfigurable mechanical metamaterial tessellations with an exponentially large  number  of  discrete  configurations》。工学院机械系杨楠教授为文章第一作者和通讯作者。

电脑的显示屏是通过对像素编码显示图像的，可以产生难以计数的任意图像。受此启发，课题组设计了由许多细胞单元构成的棋盘结构，并且每个单元都具有多稳态特性，可以独立改变状态，因此，整个棋盘结构便具有指数级的多种稳态。在不同的稳态下，课题组调查了棋盘结构对应的动力学性能，并且推出一个“菜单”，上面列满不同的模式及其声振特性。在其中，选取了一些有趣的特性以及相应的编码方式，如：滤波特性、波导特性，透镜特性和隐形特性。该工作着重研究“内部机制”（细胞单元的固有性质）和“外部机制”（蜂窝结构中，细胞-细胞之间的相互作用）的相互关系，并且将非线性的“外部机制”不再认为成一个设计障碍，而看成一个设计机会来构造可编程声子晶体。整个研究基于实验与模拟进行，并且体现了两者的相互印证。该海量功能超材料有望在机械、能源、光学、航空和电子等领域设计制造新一代智能材料或器件。

该工作受到中国国家自然科学基金面上项目(11872046)、美国国家科学基金会 (NSF，CAREER-1553202)、汕头大学科研启动基金项目(NTF19012)、2020LKSF跨学科研究项目(2020LKSFG01D)的资助。

原文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S026412752030678X

（工学院） 责编 吴斌