最近，汕头大学教育部智能制造重点实验室杨楠教授团队在《Virtual and Physical Prototyping》（中科院一区，IF=10.2）上发表研究文章“Mountable lattice metamaterials with In-situ reprogrammable stiffness”，探索原位连续改变机械超材料单胞刚度的新方法。

该研究的设计动机非常简单直观。如下图所示，研究者设计出两个形状完全相同的新月形结构，但不同的是，其中一个结构上有四根伸长杆，另一个结构在对应位置上开有四个等直径的光孔，以保证杆能够顺利插入孔中。如果两个新月结构的组装方向相同（如a），那么在两个结构相互插入的过程中，整体刚度没有变化；但是如果组装方向不同（如b），整体刚度就随着插入深度而增大，这是由于两个新月结构受压缩时的水平变形相反，造成形变上的冲突，随着插入深度的增加，两者冲突就越剧烈，从而实现连续增大整体刚度的目的；同时，刚度的改变并不需要重新制造，而是实现原位刚度调节。

如果将这两个新月结构视为超材料中的一个单胞，则此单胞具有原位连续可调的刚度，那么将众多这样可独立可调的单胞组成多细胞系统就能获得力学编程效果。未来，将这种多细胞机械超材料做成声子晶体，有望定向引导和阻止机械波的传播，或将其放大或屏蔽。

来源：工学院