材料科学：書き換え可能なパターンを持つ多安定シートによるスイッチング可能な形状変形

折り目、切れ目、隆起部でパターンを形成した平坦なシートは、外部刺激の下で複雑な三次元形状に変形し得る。しかし、現行の戦略では事前のパターン形成が必要であり、本質的な形状選択ができない。さらに、永続的変形、形状の修正や消去の防止、持続的刺激のいずれかに頼っているため、形状が不安定になる。今回我々は、機械的な多重安定性に基づく形状変形戦略が、これらの制約を克服できることを示す。我々は、自己安定的な傷のパターンに機械的刺激の記憶を保存する波状メタシートに注目した。外部刺激を除去した後、傷は持続し、シートが湾曲した形状、丸まった形状、ねじれた形状といった明確に選択された形状に切り替わるよう強制する。これらの安定形状は、適切な力を加えることによって消去できるため、書き換え可能なパターンや、ロバストな繰り返し駆動を可能にする。今回の戦略は、材料に依存せず、他の波状パターンや不安定性に拡張でき、スケールフリーであることから、ミニチュアスケールから建築スケールまでの応用が可能になる。

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