Gradientowy metamateriał 2D inspirowany tensegrity

Z przyjemnością informujemy, że w czasopiśmie 2D Materials ukazał się artykuł pt. „2D graded tensegrity-inspired metamaterials with hexagonal cells fabricated via additive manufacturing” autorstwa Wojciecha Gilewskiego, Adama Zawadzkiego, Marty Thammavong i Anny Al Sabouni-Zawadzkiej.

Praca przedstawia kompleksowe badania numeryczne oraz eksperymentalne dwuwymiarowych metamateriałów o architekturze tensegrity, wytwarzanych przy użyciu technologii druku 3D. Szczególną uwagę poświęcono strukturom o gradientowych właściwościach mechanicznych, umożliwiających precyzyjne kształtowanie sztywności oraz odpowiedzi materiału na zadane obciążenie. 

W badaniach wykorzystano model kontynualny tensegrity pozwalający na wyznaczenie zastępczych właściwości sprężystych struktur komórkowych. Wykazano, że geometria komórki oraz stosunek sztywności elementów rozciąganych i ściskanych mają kluczowy wpływ na uzyskiwane właściwości mechaniczne. 

Zaproponowane struktury zostały wykonane w skali laboratoryjnej z wykorzystaniem technologii MultiJet Printing, a następnie poddane badaniom doświadczalnym. Wyniki potwierdzają możliwość projektowania metamateriałów o sterowalnej formie deformacji. 

Otrzymane rezultaty stanowią istotny krok w kierunku projektowania zaawansowanych materiałów inżynierskich o programowalnych właściwościach, znajdujących zastosowanie m.in. w lekkich strukturach, systemach tłumienia drgań oraz materiałach adaptowalnych.