image: Bistable mechanical linkage. A transition wave propagates through the entire linkage and transforms the initial straight configuration into a curved one. view more
Credit: Image courtesy of Ahmad Zareei.
一项研究发现，过渡波为实现能够迅速扩张且在展开后锁定在位置上的可展开结构提供了一个平台。诸如日常使用的雨伞等可展开结构的特征是两个稳态，并且被用在了从航空航天到医学系统的诸多应用中。Ahmad Zareei及其同事探索了使用过渡波改善展开的可靠性和自主性。这组作者开发了一种机械连接装置，含有由双稳态接头连接的一组刚性条，双稳态接头是特征为具有两个稳定位置的接头。这组作者证明了如果这种连接装置得到正确设计，那么一个状态过渡波能通过这个连接装置传播，且以一种多米诺骨牌效应逐一切换了所有的接头。一架高速摄像机记录下的这种状态过渡波的传播，它把双稳态接头的一条直线转变成了一个稳定的、锁定的曲线。这组作者使用这些连接装置作为一种基本单元，制造出了一个任意形状的可展开3D结构的阵列。这组作者说，尽管这些实验是在厘米尺度上完成的，这种方法可以扩展到更大的结构，前提是这些接头中储存的能量足以抵消重力和耗散。
###
Journal
Proceedings of the National Academy of Sciences