有鑒于此，翟文濤教授團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種新型的雙向匯聚定向冷凍鑄造技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)泡沫內(nèi)部的拉脹結(jié)構(gòu)的可控構(gòu)筑。與傳統(tǒng)定向冷凍和隨機(jī)冷凍技術(shù)不同，這種新型的設(shè)計(jì)策略能夠?qū)崿F(xiàn)孔型和孔的方向的精確控制，從而賦予合成泡沫特殊的機(jī)械性能。所構(gòu)筑的泡沫表現(xiàn)出反常識(shí)的現(xiàn)象，因?yàn)槠湓谑艿娇v向壓縮時(shí)在發(fā)生橫向收縮變形。

與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比，這種具有負(fù)泊松比的超結(jié)構(gòu)材料的橫向收縮引發(fā)孔壁的面內(nèi)彎曲，從而增加壁對(duì)壁接觸點(diǎn)的數(shù)量和導(dǎo)電通路的形成，有利于強(qiáng)化傳感器的靈敏度和傳感可靠性。

此外，負(fù)泊松比效應(yīng)顯著強(qiáng)化了傳感器的機(jī)械彈性和耐壓性，使其在大應(yīng)變反復(fù)壓縮的情況下也展現(xiàn)出優(yōu)異的傳感穩(wěn)定性。由其集成的傳感器可實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力分布和運(yùn)動(dòng)員的步態(tài)的監(jiān)測(cè)。由于超結(jié)構(gòu)泡沫的負(fù)泊松比效應(yīng)主要來(lái)源于合成的微結(jié)構(gòu)而不是材料的成分，這種具有普遍適用性的技術(shù)可以被用于設(shè)計(jì)和構(gòu)建基于多樣的構(gòu)建單元的超結(jié)構(gòu)材料以滿(mǎn)足各種用途的需要。

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