[发明专利]一种形变可设计且可非接触控制的二维机械超材料

权利要求书

1.一种二维机械超材料，由单体胞元构成，其特征在于，

每个单体胞元包括变形单元和运动单元：

其中，所述变形单元包括内凹四角形、4个连杆和4个控制块，每1个连杆以其一端与内凹四角形固定连接，以其另一端与1个控制块的中心固定连接，每个控制块以其远离中心的两端分别与1个运动单元滑动连接，在同一个单体胞元中，每个运动单元连接着两个控制块；

其中，在所述变形单元中，在所述内凹四角形的周围对称地固定连接着四个连杆；

所述变形单元为尺寸由变形参数控制的星型结构，所述运动单元为尺寸固定的板状结构；

所述运动单元在板状结构上设置有控制槽，用于滑动连接控制块与运动单元；

所述运动单元上设置有至少4个控制槽，其中2个控制槽与1个单体胞元中的控制块滑动连接，另外2个控制槽与相邻单体胞元中的控制块滑动连接；

单体胞元结构的变形单元的参数可调节，所述参数包括内凹四角形的大圆半径R、内凹四角形的小圆半径r和内凹四角形的肋条宽度t；

所述二维机械超材料由不同的单体胞元构成，所述单体胞元中的变形单元的所述参数不同。

2.根据权利要求1所述的二维机械超材料，其特征在于，所述连杆以其一端与内凹四角形的内凹角连接，以其另一端与控制块的中心垂直地固定连接。

3.根据权利要求1所述的二维机械超材料，其特征在于，所述内凹四角形、所述连杆和所述控制块为一体成型。

4.根据权利要求1或2所述的二维机械超材料，其特征在于，单体胞元独立且具有不同的泊松比值，将具有不同泊松比值的单体胞元按照不同的排列进行分布，得到不同的变形结果，从而实现材料整体结构的复杂变形。

5.根据权利要求1或2所述的二维机械超材料，其特征在于，变形单元的材料为通过物理量或化学量的变化能够产生变化的敏感材料。