从软物质到拓扑力学超材料.pdf

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从软物质到拓扑力学超材料2024-09-06收到

†email:phlifeng@

李锋汤正马方垣周迪†††††email:dizhou@

(北京理工大学物理学院先进光电量子结构设计与测量教育部重点实验室北京100081)DOI:10.7693/w

CSTR:32040.14.w

Fromsoftmattertotopologicalmechanical

metamaterials

LIFeng†TANGZhengMAFang-YuanZHOUDi††

(KeyLabofAdvancedOptoelectronicQuantumArchitectureandMeasurement(MOE),

SchoolofPhysics,BeijingInstituteofTechnology,Beijing100081,China)

摘要软物质是物理学、化学和生物学的重要研究对象。在软物质中,等静定

系统恰好处在力学稳定和非稳定的边缘,展现出丰富的物理性质,普遍存在于自然界和

工程领域,如颗粒物质、细胞骨架纤维和软体机器人等。等静定系统展现出独特的力学

性能极化现象,一侧因力学软模而展现出柔软性,另一侧则在自应力作用下异常坚硬,

这种奇特的表面性质具有拓扑稳定性,对材料内部缺陷及外部破坏不敏感,为力学材料

的创新设计提供了新视角,催生了“软物质拓扑力学”这一前沿领域。文章基于软物质

的基本概念,融合拓扑能带理论,聚焦于力学超材料,讨论了软物质拓扑力学的发展历

程及必威体育精装版研究进展。

关键词软物质,力学软模,拓扑,力学超材料

AbstractSoftmatterisacrucialareaofresearchinphysics,chemistry,andbiology.

Amongthesesystems,isostaticsystemsareparticularlyintriguingastheylieonthevergeof

mechanicalstabilityandinstability,exhibitingavarietyoffascinatingproperties.Thesesystems

areubiquitousinnatureandengineering,suchasingranularmaterials,cytoskeletalfibers,and

softroboticmetamaterials.Isostaticsystemsdisplayhighlypolarizedsurfacemechanics:the

surfacehostingmechanicalfloppymodesexhibitssoftness,whiletheoppositeboundary,hosting

statesofself-stress,isasrigi

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1.2014年9月在《物理通报》发表《对一道中学生物理竞赛试题答案的商榷》。 2.2014年在《物理通报》发表《双星运行轨道的研究》。 3、2014年12月在《石家庄职业技术学院学报》上发表《斜面上下滑滑块机械能守恒问题新解》。/4.2020年6月在《百科论坛》(教育科研)第6期第5卷发表《声波方程满足伽利略变换下的形式不变性》。 5.2020年8月在《中国科技纵横》(第332期)发表《正确理解弹性势能的概念》。 6.2020年8月在《论证与研究》发表《匀速圆周运动中的机械能守恒问题》。

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