通過合理設計重復結構單元，超材料可以來實現天然或者化學合成材料所不具備的獨。特物理特性（機械、電磁、聲學等），吸引了研究人員的廣泛關注。雖然*的3D打印技術可以實現超材料復雜結構的快速精確制備，實現其特殊的物理特性，但是傳統的3D打印材料主要是聚合物，陶瓷等，這大大限制了超材料的應用前景。而石墨烯由于其優異的理化性質，可以作為超材料的組分材料，賦予超材料多功能性和廣闊的應用前景。最近，西北工業大學的官操課題組等人在國際期刊《Small》雜志上發表題為“3DPrintedGra...

自然界中的許多輕質生物材料同時具有多種優異的力學性能，例如高模量、高強度、高斷裂韌性和損傷容限等。研究表明，這些生物材料優異的力學性能與其多層級的結構密切相關。近些年，多層級的設計策略被成功地應用到三維力學超材料的構筑設計和制備中，但是目前這些三維多層級力學超材料主要是采用桁架作為材料的基本單元。另一方面，在許多無法事先判斷載荷方向的應用場景下，人們往往期望結構材料具有各向同性，原因在于各向異性較強的結構可能僅在某一方向或某些方向上承載能力較強，而在其他方向的載荷作用下則很容...

近年來，作為一種可調控波相位、極化方式、傳播模式的超薄聲學人工表面結構，聲學超構表面(Acousticmetasurfaces)可以實現許多新奇的波控功能，在吸聲降噪、醫學超聲、聲波器件、探測、通信等領域展現了廣闊的應用前景。然而，絕大多數聲學超構表面都面臨突出的窄帶和功能色散問題，且主動調控的手段也存在功能色散、低可靠性、高系統復雜度和高制造成本等諸多挑戰。更重要的是，可重構超構表面雖可保證離散頻率下波動功能，但不太可能適用于含多個頻率的寬帶入射波包。因此，從工程應用的角度...

金魚藻具有獨。特的莖和葉的氣孔，其莖葉呈帶狀，寬度小于0.5mm，有利于在日照和空氣有限的情況下有效進行光合作用（圖1a-c）。此外，金魚藻莖葉上的氣孔不僅能與周圍環境交換氣體進行呼吸，還能阻止外界水流的流入，這對金魚藻在水下的生存至關重要。圖1.一種仿生功能開放細胞。(a)金魚藻。(b)金魚藻表面覆蓋著獨。特的氣孔。(c)金魚藻表面單氣孔示意圖。(d)利用PμSL3D打印技術制備仿生開孔細胞。受此啟發，湖南大學王兆龍副教授、段輝高教授與中科院理化所董智超研究員，東南大學陳永...

靈敏度高、線性傳感范圍寬的柔性壓力傳感器在機器人觸覺、健康監測、可穿戴設備領域具有重要應用。構筑微結構可以提高傳感器的靈敏度，但由于軟材料在壓力作用下的結構硬化問題使傳感器的響應逐漸飽和，導致器件呈現較窄的傳感范圍和顯著的非線性響應。針對這一問題，來自南方科技大學的郭傳飛教授團隊設計了由微穹頂陣列與帶有次級微柱的微穹頂（分級微穹頂）陣列而形成的一種分級互鎖結構，有效提升界面結構的可壓縮性，顯著降低結構硬化，實現柔性壓力傳感器的高靈敏度（49.1kPa-1）、線性響應（相關系數...

人們經常向往能夠擁有魔法，以實現各種神奇的操作比如隔空操控、隔空取物，即在不主動觸碰某個物體的情況下，用類似意念的超能力操控物體移動，多用于神話科幻電影或小說。正所謂，科技來源于想象，想象力是推動人類走向物種最頂端的原動力。而當科技發展到一定程度時，這種對于超能力的向往、對神奇操作的想象有時也會成為現實。2022年8月26日，國際頂級期刊《自然·通訊》（NatureCommunications）報道了北京航空航天大學機械工程及自動化學院仿生機器人研究團隊文力課題組在軟體機器人...

近年來，作為一種可調控波相位、極化方式、傳播模式的超薄聲學人工表面結構，聲學超構表面(Acousticmetasurfaces)可以實現許多新奇的波控功能，在吸聲降噪、醫學超聲、聲波器件、探測、通信等領域展現了廣闊的應用前景。然而，絕大多數聲學超構表面都面臨突出的窄帶和功能色散問題，且主動調控的手段也存在功能色散、低可靠性、高系統復雜度和高制造成本等諸多挑戰。更重要的是，可重構超構表面雖可保證離散頻率下波動功能，但不太可能適用于含多個頻率的寬帶入射波包。因此，從工程應用的角度...

億萬年的進化賦予了天然生物材料（如骨骼、樹木）極其精妙的多級、多尺度結構。得益于此，即使其基本構筑單元的種類有限且性能平平，此類生物材料仍表現出一系列優異性能和復雜功能，因此也成為科研界開發具有卓。越性能及功能的*材料的靈感來源。隨著納米技術的發展，研究人員已通過自組裝、模板導向及3D打印等方法制備出了多種具有多級結構的仿生材料。然而，對于多級結構的控制往往局限于宏觀或微觀尺度范圍內，而涵蓋納米到宏觀尺度的多級結構的可控制備鮮有工具。近日，清華大學深圳國際研究生院丘陵副教授與...