AM 清华大学
    发布时间: 2022-01-21 10:36    

科研绘图SCI画图作图学术杂志封面设计TOC示意图文章配图医学动画

sci杂志封面设计

Advanced mechanical metamaterials with unusual thermal expansion properties represent an area of growing interest, due to their promising potential for use in a broad range of areas. In spite of previous work on metamaterials with large or ultralow coefficient of thermal expansion (CTE), achieving a broad range of CTE values with access to large thermally induced dimensional changes in structures with high filling ratios remains a key challenge. Here, design concepts and fabrication strategies for a kirigami‐inspired class of 2D hierarchical metamaterials that can effectively convert the thermal mismatch between two closely packed constituent materials into giant levels of biaxial/uniaxial thermal expansion/shrinkage are presented. At large filling ratios (>50%), these systems offer not only unprecedented negative and positive biaxial CTE (i.e., −5950 and 10 710 ppm K−1), but also large biaxial thermal expansion properties (e.g., > 21% for 20 K temperature increase). Theoretical modeling of thermal deformations provides a clear understanding of the microstructure–property relationships and serves as a basis for design choices for desired CTE values. An Ashby plot of the CTE versus density serves as a quantitative comparison of the hierarchical metamaterials presented here to previously reported systems, indicating the capability for substantially enlarging the accessible range of CTE.



https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202004919