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Thermal radiative properties of metamaterials and other nanostructured materials: A review
Ceji FU, Zhuomin M. ZHANG
《能源前沿（英文）》 2009年 第3卷 第1期 页码 11-26 doi: 10.1007/s11708-009-0009-x
关键词： metamaterial nanostructured material thermal radiative property radiative energy transfer
超材料：重新塑造与重新思考 Review
刘若鹏,季春霖,赵治亚,周添
《工程（英文）》 2015年 第1卷 第2期 页码 179-184 doi: 10.15302/J-ENG-2015036
超材料是一种复合材料，它在声学、电学、磁学或光学等方面的材料特性是由基体和基体中的微结构共同决定的，而且微结构在其中起到了决定性的作用。超材料在发展过程中不断地重新定义着材料科学的边界。在电磁学领域和其他领域，借助于定制化的材料特性和在外部刺激作用下的可调特性，这种材料展现出了优越的灵活性。在本文中，我们对超材料技术及其转化方面进行了介绍，对其工业化进程进行了分析，并且提供了自身的经验和对未来的展望。
John Pendry, 周济, 孙竞博
《工程（英文）》 2022年 第17卷 第10期 页码 1-2 doi: 10.1016/j.eng.2022.08.001
未来工程中的声学超构材料 Perspective
鲁强兵, 李鑫, 张秀娟, 卢明辉, 陈延峰
《工程（英文）》 2022年 第17卷 第10期 页码 22-30 doi: 10.1016/j.eng.2022.04.020
声学超构材料（acoustic metamaterial, AMM）是一种人工结构材料，可以表现出自然材料所没有的奇异特性，如负的等效参数（如体积模量、质量密度和折射率等）。这些有趣的物理特征为操纵声波提供了新的手段，引起了广泛的关注。在过去的20年里，对AMM的基础研究取得了巨大的成就，这不仅促进了现代声学的发展，同时展现了AMM在工程应用中的潜力。本文中，我们回顾了AMM的最新进展，着重展望其在工程领域的应用，特别是在吸声/隔声、声成像、声隐身等领域。此外，我们还概述了工程应用过程中面临的机遇和挑战。
周济,李龙土
《中国工程科学》 2018年 第20卷 第6期 页码 69-74 doi: 10.15302/J-SSCAE-2018.06.011
超材料是一类利用人工结构作为功能单元构筑的新型材料，可实现自然材料无法获得的新性能，得到了世界各国的高度重视，被美国国防部列为六大颠覆性技术之一。本文从工程应用出发对超材料技术的形成和发展做了简单评述，总结了过去一些年超材料在几个典型领域，如隐身、电子元器件及机械减震系统中取得的若干重要突破，预测了可能导致颠覆性技术的几个方向，如超材料透镜技术、超材料全光调控技术，以及超材料与常规材料的融合等，并对超材料技术未来发展的难点和战略思路提出了建议。
力学超构材料的结构设计与增材制造研究进展 Review
卢晨曦, Mengting Hsieh, 黄志锋, 张驰, 林耀军, 沈强, 陈斐, 张联盟
《工程（英文）》 2022年 第17卷 第10期 页码 44-63 doi: 10.1016/j.eng.2021.12.023
力学超构材料可以被定义为一类结构材料，它前所未有的力学性能源自人工结构设计而非其组成材料。虽然宏观尺度和简单设计的结构可以通过传统的自上而下方式来制备，但许多不同尺度下的复杂设计仍然难以实现。增材制造（AM）的最新进展导致了许多新的超构材料理念的实现。AM方法能够制造具有高精度、极其复杂和高特征保真度的微尺度结构，使力学超构材料的快速发展成为可能，并大大降低了设计计算和实验验证周期。本文首先基于所需的力学性能详细地回顾了各种拓扑结构，包括刚度、强度和负泊松比超构材料，然后讨论了能够制造这些超构材料的AM技术。最后，我们讨论了目前面临的挑战，并提出了AM和力学超构材料的未来发展方向。
一种作为主动控制宽带吸收器的热可调超材料 Article
邢校菖, 曹阳, 田小永, 吴玲玲
《工程（英文）》 2023年 第20卷 第1期 页码 143-152 doi: 10.1016/j.eng.2022.04.028
近年来，超材料因具有操纵电磁波的强大能力而受到越来越多的关注。然而，大多数先前报道的超材料无法动态调控超宽波段电磁波。本文提出了一种使用具有不同相变温度的石蜡基复合材料（PD-Cs）来实现热可调谐宽带吸收的超材料结构体（T-TBM）。通过在不同相变温度下控制PD-Cs的固液态，实现了从低频到高频的T-TBM反射损耗峰值的动态调控。T-TBM可以改变吸收峰值带宽（反射损耗值小于−30 dB），并且通过调整T-TBM的温度依然满足宽带吸收（反射损耗小于−10 dB）。实验结果表明，T-TBM中PD-Cs的相变恒温效应为在不同热条件下主动控制电磁波吸收响应提供了时间窗口。该器件在电磁吸收、智能超材料、多功能结构器件等领域具有广阔的应用前景。
基于刚性与非刚性Square-Twist胞元混合排布的折纸超材料设计与性能编程研究 Article
马家耀, 臧世玺, 陈焱, 由衷
《工程（英文）》 2022年 第17卷 第10期 页码 82-92 doi: 10.1016/j.eng.2022.02.015
相比由完全相同的胞元组成的超材料，由类型和性能均不同的胞元形成的超材料能够实现更大的机械性能调控范围。然而，目前此种超材料的几何设计和性能编程方法鲜有报道。本文通过将一系列不同类型的square-twist折纸胞元进行空间排布，设计了一种新型折纸超材料。首先建立了超材料胞元的空间排布规则，保证了相邻胞元山-谷线折痕的几何匹配。进而进行了双轴拉伸实验，实验结果表明该新型超材料的变形能、最大刚度和初始峰值力均可由组成胞元的对应特性叠加得到，并且通过改变胞元类型、数量、几何参数、材料参数可以实现对超材料机械性能的大范围编程调控。此外，对具有固定胞元数量的超材料，通过改变折痕的山-谷线排布可以得到胞元类型与数量不同的一系列超材料，从而实现根据具体需求的机械性能重编程。本工作为可编程折纸超材料的设计提供了新的思路，在机械等工程领域具有广阔的应用前景。
关键词： 折纸超材料 超材料 Square-twist折纸 非周期性排布 可编程性
电磁超材料：从新物理现象到新信息系统 Review Articles
Rui-yuan WU, Tie-jun CUI
《信息与电子工程前沿（英文）》 2020年 第21卷 第1期 页码 4-26 doi: 10.1631/FITEE.1900465
结构参数对激光熔化制造的2D五模结构泊松比和压缩模量的影响 Article
张磊, 宋波, 刘瑞杰, 赵爱国, 张金良, 卓林蓉, 汤桂平, 史玉升
《工程（英文）》 2020年 第6卷 第1期 页码 56-67 doi: 10.1016/j.eng.2019.06.009
近年来，超材料受到越来越多的关注。五模材料（pentamode materials, PM）作为一种超材料，具有近似于液体的弹性性质。本文通过改变五模结构的薄壁厚度和结构层数，对五模结构的力学性能进行了有限元分析，以获得优异的承载能力。结果表明，随着厚度从0.15 mm增加到0.45 mm，五模结构的压缩模量增大，泊松比减小。随着层数的增加，五模结构的泊松比迅速增大，最终达到0.50~0.55的稳定值。五模结构中应力分布的仿真结果证实，在薄壁和配重单元的交界处存在应力集中。为了验证模拟的力学性能结果，采用选择性激光熔化（selective laser melting, SLM）方法制备了Ti-6Al-4V合金的五模结构试样，并对其力学性能（泊松比和弹性模量）进行了实验研究。数值计算结果与实验结果吻合较好。本文的工作有助于同时具有承载力和五模特性的五模结构的设计和开发。
标题 作者 时间 类型 操作
Thermal radiative properties of metamaterials and other nanostructured materials: A review
Ceji FU, Zhuomin M. ZHANG
期刊论文
京公网安备 11010502051620号