今日Science：你才是個演員——使用可編程3D紋理變形的可伸縮表面來偽裝
【背景介紹】
在生活中和生產中使用可伸縮材料的技術變得越來越重要，但是我們還無法控制比氣球膨脹更復雜的變形。然而，自然界的許多物種似乎早已掌握了這個技能，從花朵到海里的無脊椎動物等許多生物體可以使用軟組織變換出各種形狀來進行偽裝，運動，抓握和移動物體。例如，頭足類動物可以以毫秒為單位從其皮膚產生分層式結構，以此達到偽裝的目的。
【成果簡介】
北京時間2017年10月13日，Science在線發表了美國康奈爾大學R. F. Shepherd（通訊作者）等人題為“Stretchable surfaces with programmable 3D texture morphing for synthetic camouflaging skin”的文章，受到頭足類肌肉形態的啟發，該團隊開發出了可將二維（2D）可伸縮表面通過編程轉換為目標3D形狀的合成組織，合成組織由嵌入不可伸展的紡織網的彈性膜組成，通過使用簡單的制造方法和建模方法將其膨脹到其目標形狀的10％以內。纖維網作為局部結締組織起到纖維增強的作用，以此向中心軸提供力并控制3D形狀，而彈性體作為可伸展的軟組織，其伸縮垂直于合成皮膚表面。這些可伸縮表面從平面轉換為3D紋理，可以模仿天然石材和植物形狀，并將其偽裝成背景環境。
【圖文導讀】
圖1 受到頭足類肌肉形態的啟發開發合成組織
圖2 具有正，零和負高斯曲率目標形狀的軸對稱膜的設計和變換
圖3 具有非對稱和分層目標形狀的膜的設計
圖4 通過組合軸精度，非對稱和分層形狀變換來編程膜成為仿生形狀
文獻鏈接：Stretchable surfaces with programmable 3D texture morphing for synthetic camouflaging skins（Science,2017,DOI:10.1126/science.aan5627）
本文由材料人學術組Allen供稿，材料牛整理編輯。
材料牛網專注于跟蹤材料領域科技及行業進展，這里匯集了各大高校碩博生、一線科研人員以及行業從業者，如果您對于跟蹤材料領域科技進展，解讀高水平文章或是評述行業有興趣，點我加入編輯部大家庭。
歡迎大家到材料人宣傳科技成果并對文獻進行深入解讀，投稿郵箱tougao@cailiaoren.com。
投稿以及內容合作可加編輯微信：RDD-2011-CHERISH，任丹丹，我們會邀請各位老師加入專家群
文章評論(0)