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　　也许正确安顿独揽并达成对其机能的按需调制的主动折纸正在众场景和众职司操纵中短长常理念的。假使具有式样追念复合资料的4D打印希望达成这种主动折纸，但它照旧面对着低承载材干和有限的可转换形态等离间。

　　近期，南方科技大学体系打算与智能成立学院助理熏陶熊异、机器与能源工程系熏陶葛锜连合团队提出了一种连绵纤维巩固复合资料4D打印折纸的正确安顿独揽战略，用于修筑也许按需调控机能的，合用于众场景和众职司操纵的高机能主动折纸。该磋议缠绕主动折纸可安顿布局，充隔离掘新兴的纤维复合资料增材成立时间潜能，通过布局打算奥妙地操纵连绵碳纤维高强度、能导电、传热好的个性达成“一石三鸟”，并提出了基于电-热-机器众物理场仿真模子指示的智能复合资料电控驱动战略，最终获取一种承载材干强、形态可重构、时空可调控、形性可调制的全新高机能电热折纸。磋议收效充裕了主动折纸打算-成立-调控一体化外面与举措，为新型超资料布局、众模态机械人、智能可变形飞翔器的发扬供给了革新旅途。该职业以 “Electrothermally controlled origami fabricated by 4D printing of continuous fiber-reinforced composites” 为题公布正在《Nature Communications》上。本磋议获得邦度自然科学基金、广东省根蒂与操纵根蒂磋议基金委员会、深圳市科技革新委员会和广东省中心人才引进安排的大肆赞成。

　　如图1所示，基于连绵纤维巩固复合资料3D打印时间，该团队通过打算纤维的空间组织从而达成了连绵碳纤维巩固复合资料折纸的成立，并正在搭钮处打印连绵碳纤维用于电加热饱舞，通过独揽饱舞电流的韶华独揽电热折纸锁定正在自便构型，连绵碳纤维的引入大大提升了折纸的力学机能，个中橡胶态的擢升尤为明显，模量从2.0 MPa擢升到了2.3 GPa。

　　为考虑连绵碳纤维通电韶华对电热折纸式样变形举动的影响，该团队开发了电-热-机器众物理场耦合的仿真模子并通过试验验证了模子的有用性(图2)。通过仿真开发了差别主意张开角度对应的加热韶华的指示模子，并以飞机式样的折纸为例出现了具有纷乱变形旅途的安顿经过，该折纸飞机可能达成时空独揽，即张开角度可控、个别可控以及规律可控。

　　如图3所示，正确独揽电热折纸也许达成可重构。正在众物理模子的指示下，通过独揽每个搭钮的饱舞韶华，统一个折纸条带可能安顿到众种构型，包罗单层、众层、以及超资料单胞构型。别的，通过奥妙的独揽折纸条带的安顿规律，可能给予折纸非常的功用，比方抓取。

　　该磋议还出现了操纵这种正确独揽电热折纸的机能按需调制材干的少许潜正在操纵：力学机能可调的Miura折纸单胞、力学举动可定制的组合数字架构资料（图4）、以及翼型可编程的变厚度机翼（图5）。

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