4.6.8 材料维和柔性化法则耦合范例

4.6.8 材料维和柔性化法则耦合范例

材料维和柔性化法则耦合的实质是使系统(机器、产品或工程等)在材料维的表征(如材料构成、材料相态等二级子维)平和化、渐进化、曲面化以满足不同环境、场所或使用工况的要求,为系统涉及材料维及其二级子维的创新发明问题提供完整的解决方案。

其中,材料维的材料构成、材料相态等二级子维要素可分别和柔性化法则迭代变换,重构出多种创新方案。

1)材料构成和柔性化法则耦合范例

如3D打印手机。图4-134所示的手机后壳制作采用了3D打印技术,在其后壳部位增加了纳米级复合材料薄膜以增强手机的柔韧度,甚至可以将手机折弯90°。

2)材料相态和柔性化法则耦合范例

如现实版的变形金刚。麻省理工学院一研究团队开发出了一种由蜡和泡沫构成的相变材料,该材料能随意变换软硬状态。预测表明,其变形特性将来可能会出现在未来的机器人制造上,用这种材料制造的机器人会在结构中加热蜡赋予其延展性,通过嵌入式电线使电流在机器人内部流通,当其处于硬态时有修复结构损伤的诸多优势,如图4-135所示。

图4-134 3D打印手机

图4-135 变形金刚