摘要:跌倒和随后的并发症是导致发病率和死亡率的主要因素,尤其是在老年人中。为了解决这个问题,我们旨在开发一种轻巧的动态装置,以增加鞋子和步行表面之间的摩擦,这些设备在各个表面,尤其是冰之间有效。受自然界中发现的爪子和鳞片的启发,我们开发了一系列的基里加米结构,这些结构可用于鞋类外极端,以在前脚中产生较高的摩擦力。我们通过数值模拟,体外表面相互作用和体内人力板测量评估了这些元面孔,以鉴定能够调节一系列表面摩擦的最佳基里加米设计。我们预计这些系统的潜在应用可以帮助减轻各种环境中跌倒的风险。
纳米剪纸技术可以灵活地将二维(2D)微纳米结构转化为具有开环或闭环拓扑形貌的三维(3D)结构,并在纳米光子学和光电子学领域引起了广泛关注。在这里,我们提出了一种创新的吻环纳米剪纸策略,其中二维开环结构可以转变为三维吻环结构,同时保留了变形高度大和多种光学调制等优势。受益于结构的单向变形,吻环纳米剪纸在 x 偏振光入射下表现出明显的非对称透射。重要的是,首次在纳米剪纸结构中实验实现了 Pancharatnam-Berry 几何相,从而在近红外波长区域产生宽带异常反射。接吻环纳米剪纸策略可以扩展现有的微纳米尺度制造平台,为开发光学传感、空间光调制和光电器件提供有效的方法。
提出了以直接制造方法制备的激光诱导的多孔石墨烯(LIG),并还探索了其在可伸缩应变传感器中的应用以检测施加的应变。与在PI膜上通过激光涂鸦制备的胶片相比,在聚酰亚胺/聚二甲基硅氧烷(PI/PDMS)复合材料上表现出天然高的可伸缩性(超过30%)。带有LIG的PI/PDMS复合材料在PDM中显示出具有不同PI颗粒浓度的可调机械性能和电子性能。相对于拉伸应变,制备的LIG电阻的良好环状稳定性和几乎线性响应提供了其访问可穿戴电子产品的访问。为了提高PDMS/PI复合拉伸性,我们设计并优化了基里加米(Kirigami)启发的应变传感器,并在顶部表面上lig,从而大大增加了对应用应变的线性响应中的最大应变值从3%到79%。