Bitte benutzen Sie diese Kennung, um auf die Ressource zu verweisen: http://doi.org/10.25358/openscience-8127
Autoren: Skarsetz, Oliver
Slesarenko, Viacheslav
Walther, Andreas
Titel: Programmable auxeticity in hydrogel metamaterials via shape-morphing unit cells
Online-Publikationsdatum: 31-Okt-2022
Erscheinungsdatum: 2022
Sprache des Dokuments: Englisch
Zusammenfassung/Abstract: Mechanical metamaterials recruit unique mechanical behavior that is unavailable in bulk materials from a periodic unit cell structure with a specific geometry. However, such metamaterials can typically not be reconfigured once manufactured. Herein, the authors introduce shape morphing of a hydrogel metamaterial via spatio-selective integration of responsive actuating elements to reconfigure the mesoscale unit cell geometry to reach programmable auxeticity on the macroscale. Via thermal control, the unit cell angle of a honeycomb structure can be precisely programmed from 68° to 107°. This results in negative, zero, or positive Poisson's ratio under applied tensile strain. The geometrical reconfiguration with resulting programmable auxeticity is predicted and verified by finite element (FE) simulation. This concept of shape-morphing hydrogel metamaterials via the addition of actuating struts into otherwise passive architectures offers a new strategy for reconfigurable metamaterials and extends applications of hydrogels in general. It can be readily extended to other architectures and may find applications in mechanical computing as well as soft robotics.
DDC-Sachgruppe: 540 Chemie
540 Chemistry and allied sciences
660 Technische Chemie
660 Chemical engineering
Veröffentlichende Institution: Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Organisationseinheit: FB 09 Chemie, Pharmazie u. Geowissensch.
Veröffentlichungsort: Mainz
ROR: https://ror.org/023b0x485
DOI: http://doi.org/10.25358/openscience-8127
Version: Published version
Publikationstyp: Zeitschriftenaufsatz
Weitere Angaben zur Dokumentart: Scientific article
Nutzungsrechte: CC BY
Informationen zu den Nutzungsrechten: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Zeitschrift: Advanced science
9
23
Seitenzahl oder Artikelnummer: 2201867
Verlag: Wiley-VCH
Verlagsort: Weinheim
Erscheinungsdatum: 2022
ISSN: 2198-3844
DOI der Originalveröffentlichung: 10.1002/advs.202201867
Enthalten in den Sammlungen:DFG-491381577-G

Dateien zu dieser Ressource:
  Datei Beschreibung GrößeFormat
Miniaturbild
programmable_auxeticity_in_hy-20221020165325760.pdf2.92 MBAdobe PDFÖffnen/Anzeigen