Метаматериалы — это класс материалов, созданных для создания свойств, не встречающихся в природе. В настоящее время из метаматериалов делают искусственные поглотители электромагнитных волн и вибраций, а также высокопроизводительные датчики.
Киригами можно применять для преобразования двухмерных листовых материалов в сложные трехмерные формы с более широким выбором геометрии, чем «классическое» оригами.Исследование, разработанное в рамках программы PhD, проводимой Университетским центром подготовки докторантов по передовым композитам для инноваций и науки (ACCIS CDT), EPSRC, опубликовано сегодня в журнале Scientific Reports.Тип механических метаматериалов с использованием техники Киригами, разработанной аспирантом Робином Невиллом, плавно меняет форму, демонстрирует большие вариации механических характеристик с небольшими изменениями геометрии и может быть адаптирован для изменения своей конфигурации с использованием основных исполнительных механизмов.Метаматериал Киригами также может быть произведен с использованием готовых термопластических или термореактивных композитных материалов, а также могут быть встроены различные сенсорные и электронные системы для получения полностью интегрированной интеллектуальной структуры, меняющей форму.
Фабрицио Скарпа, профессор интеллектуальных материалов и структур факультета аэрокосмической техники и ACCIS, сказал: «Механические метаматериалы проявляют необычные свойства благодаря форме и деформации их спроектированных субъединиц. Наше исследование представляет собой новое исследование кинематики семейства клеточных метаматериалы, основанные на принципах дизайна Киригами. Этот метод позволяет нам создавать ячеистые структуры со спроектированными разрезами и складками, которые вызывают большие изменения формы и объема, а также с чрезвычайно направленными, настраиваемыми механическими свойствами ».
Робин Невилл, аспирант, добавил: «Объединив аналитические модели и численное моделирование, мы продемонстрировали, как эти клеточные метаматериалы Киригами могут изменять свои деформационные характеристики. Мы также показали потенциал использования этих классов механических метаматериалов для приложений изменения формы, таких как морфирующие структуры. . "В будущем этот метаматериал Киригами может быть использован в робототехнике, трансформируемых конструкциях для планеров и космических приложений, микроволновых и интеллектуальных антеннах.