可编程超材料

上海交大密西根学院教师Jaehyung Ju课题组提出磁-热力可重新编程机械超材料设计

新兴的超材料通过结构化的热物性调控，实现了超常规的热传输和热管理，并且出现了许多基于超材料的热功能元件。在导热体系中引入对流、相变以及热源等主动式手段可以突破常规材料热导率的限制，实现等效超高热导传输。这些基于主动式超材料的热管理策略通过引入额外的能量负载来提高自然材料的传热能力。然而，主动式热超材料系统中存在的复杂结构和能量损耗阻碍了其进一步发展。与此同时，由于固定的人工结构和不可控的相变，传统的热超材料面临着功能单一、环境适应性弱、无法实时调控等问题。

软体机器人和超材料所需的复杂机械响应需要使用多种材料——但建造这些类型的结构可能是一个挑战，有很多材料可供选择，确定材料的最佳组合以适应特定功能研究人员需要处理大量数据。

何为材料界的革命？可编程超材料应算其中。据英国《自然》期刊在线版日前发表的一项研究，瑞士科学家团队研发一种可以写入、存储并读取以机械形式编码数据的技术。正如硬盘给计算机系统带来的革命性巨变，这种机械式编码超材料将能让柔性机器人、工程材料进入全新的发展阶段，并将广泛助力于需要远程调制设备结构参数的领域。