机械超材料和机械超结构有什么不同

时间: 2023-09-11 07:05:37 浏览: 181
### 回答1: 机械超材料和机械超结构是两个不同的概念。 机械超材料是指具有超出常规材料的特殊力学性能的材料。这类材料通常具有高强度、高韧性、高弹性、高吸能等特点,可以用于制造出具有超高机械性能的结构体。 机械超结构是指通过组装多个基本结构单元形成的具有特殊力学性能的结构体。这种结构体通常具有高强度、高韧性、高弹性等特点,可以在保证力学性能的同时实现轻量化。 总的来说,机械超材料和机械超结构都具有高力学性能,但它们的实现方式不同,机械超材料是通过研发新的特殊材料,而机械超结构则是通过组装基本结构单元形成的。 ### 回答2: 机械超材料和机械超结构是两个相关但不同的概念。 首先,机械超材料是指材料本身在微观尺度上具有特殊结构或组织,以实现在宏观尺度上表现出非常规的机械性能。机械超材料可以通过控制材料的生产工艺和结构设计来实现,例如通过纳米尺度结构、多层次材料组合或微观结构调控等方法,可以实现超弹性、超塑性、超疲劳寿命等特殊的力学性能。 而机械超结构则是指在宏观尺度上构建出的具有特殊机械性能的结构。相较于机械超材料,机械超结构更侧重于整个结构的设计与构建,通过合理的构造和几何设计,可以实现材料的特殊机械性能。例如,通过特殊的结构设计,可以实现轻质、高强度、防震、减振等功能。常见的机械超结构包括网壳结构、非常规几何结构等,这些结构利用几何形态的优异性能实现特殊的机械性能。 总之,机械超材料与机械超结构主要在尺度和研究方向上存在差异。机械超材料着眼于材料的微观结构和组织,通过控制材料的结构和组成实现特殊的力学性能;而机械超结构则着眼于宏观结构的设计与构建,通过优化结构形态实现特殊的机械性能。

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总结一下下面这段话“目前的薄膜封装材料以氧化物薄膜为主,金属与氧原子在分子结构中存在稳定的二元键,导致其宏观具有较高的杨氏模量,通常认为致密的氧化物薄膜在柔韧性方面会表现不佳,即随着薄膜的密度和厚度的增加,薄膜将更趋于刚性化。这一难题一直困扰着柔性薄膜封装的研究,阻碍了可穿戴设备的实用化。美国布朗大学Lambert Ben Freund教授早在上世纪90年代在《Dynamic Fracture Mechanics 》(1990,Cambridge University Press)一书中提出了“利用薄膜内部缺陷,通过调控薄膜的组分和结构,可以获得致密弹性体”的设想,但限于当时实验手段,具有“弹性的致密氧化物”仍未能实现。申请人团队在2022年发表在Soft matter期刊的工作,证实了Freund教授的设想,利用预弯折方法消除薄膜内部残余应力,从而增强薄膜机械性能,证明了消除原子层沉积薄膜存在的内部缺陷是提升柔韧性的关键因素。但是预弯折方法需要采用模具对衬底进行固定,在规模化生产中这种方法很难实际应用。利用原子层沉积多步短脉冲可以调制同层组分的工作,给予我们很大的启发。本项目中我们大胆提出了“组分剪裁工艺”。通过前体分压的调整和衬底表面反应饱和度的匹配,利用长链前体空间位阻效应的自限性质引入短链前体组分,实现了在原子水平上在层内对薄膜组分的原位控制,将提高薄膜的致密性同时改善薄膜的柔韧性。建立薄膜水汽透过率性能和弯折后应力分布的物理模型,最终将实现0.5mm绕度弯折半径的薄膜封装,为可穿戴电子产品的超柔性薄膜封装技术奠定科学基础。”

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