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机械与运载工程学院教师辛立彪在国际顶刊《AFM》发表最新研究成果

发布时间:2023-11-29 来源:机械与运载工程学院 作者:文字/辛立彪 审核/赵惠民

日前,机械与运载工程学院“结构设计计算与可靠性研究”研究生导学团队在力学超材料研究领域取得重要研究进展,研究以“Magnetic Poles Enabled Kirigami Meta-Structure forHigh-Efficiency Mechanical Memory Storage”为题发表在国际顶级学术期刊《Advanced Functional Materials》(影响因子2022:19)。该团队由李志强教授负责,该论文的第一署名单位为8040www威尼斯(中国)公司官方网站,机械运载工程学院教师辛立彪为论文第一作者,辛立彪讲师、李艳滨博士后、李志强教授为论文共同通讯作者,王宝龙为力学学科2020级硕士研究生。

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图1.论文页面截图

目前,机械记忆存储设备存在结构形式复杂导致适应性差、存储字节少导致信息存储能力有限和无法抵抗外部干扰导致设备稳定性差等问题,限制了机械存储设备的发展和应用。

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图2.机械记忆存储设备概述

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图3.单个剪纸结构模块变形分析

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图4. 机械记忆存储设备高信息存储能力展示

研究团队针对上述存在问题,基于剪纸结构提出了一种高效的机械记忆存储设备(图2)。首先,通过在剪纸圆管结构中改变剪纸段的高度、厚度和个数设计了梯度剪纸段结构,实现了剪纸圆管的可调顺序变形(图3)。其次,在剪纸段结构中引入磁铁,通过结构屈曲变形和磁极共同作用实现了剪纸结构的多稳态变化,构建了单个剪纸结构模块的信息字节(图4)。最后,将不同剪纸结构模块进行阵列获得了高信息密度的机械记忆存储设备。

该记忆存储设备相比现有设备具有超高信息存储能力、结构简单便于制备、强结构稳定性、力学曲线编程等优点,将在信息存储和编程、能量吸收等领域具有巨大的应用潜力,为力学超材料、超结构的功能设计开辟了一条新途径。

【作者简介】

辛立彪,机械与运载工程学院讲师,博士毕业于北京交通大学,主要从事复合材料和机械超材料的研究工作。主持承担国家自然科学基金、山西省基础研究计划项目等项目4项,发表学术论文20余篇,授权国家发明专利4件。

李志强,航空航天学院教授,博士生导师。现任8040www威尼斯(中国)公司官方网站机械与航空学部常务副主任,8040www威尼斯(中国)公司官方网站第四届校学术委员会委员,中国力学学会第十一届理事会理事。主要从事冲击损伤与安全防护、计算力学等研究。主持完成省部级项目10项和企业委托横向项目20余项;获山西省科学技术二等奖2项、全军科技进步二等奖1项;出版著作及教材(合著)4部,发表学术论文80余篇,申请和授权国家发明专利10件;荣获“8040www威尼斯(中国)公司官方网站“五四”青年奖章”“山西省高等学校优秀青年学术带头人”“杜庆华力学与工程奖”“山西省优秀硕士和博士学位论文指导教师”等称号。

论文连接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202310969

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