AFM:磁流变弹性体的增强机磁耦合和仿生结构设计

学术   2024-11-23 21:46   广东  


磁流变弹性体 (MRE) 是一种创新材料,由嵌入聚合物基质中的铁磁颗粒组成,可通过外部磁场实时调节机械性能,从而产生显著的机械-磁耦合效应。然而,MRE 的机械性能,特别是在动态条件下的承载能力,仍然受到传统基质材料的限制。

于此,中国科学技术大学龚兴龙、赵春宇等人将表现出粘弹性力学行为的剪切硬化凝胶 (SSG) 掺入磁流变弹性体中,通过高温高压硫化工艺开发磁流变剪切硬化弹性体 (MSSE)。

利用一系列不同应变率的机械实验,系统地评估了这些复合材料的机械-磁耦合行为。值得注意的是,羰基铁颗粒 (CIP) 与剪切硬化基质内的分子链之间的相互作用显著增强了 MSSE 的磁流变效应,尤其是在动态冲击载荷下。利用MSSE的可调模量,借鉴甲虫外骨骼的微结构特点,设计了一种梁结构三维缓冲装置。该装置表现出优越的能量吸收能力,凸显了其在先进柔性防护应用中的潜力。


参考文献:
D. Wang, C. Zhao, J. Yang, S. Lai, X. Wang, X. Gong, Enhanced Mechanical-Magnetic Coupling and Bioinspired Structural Design of Magnetorheological Elastomers. Adv. Funct. Mater. 2024, 2419111. 
https://doi.org/10.1002/adfm.202419111



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