通过合理设计重复结构单元，超材料可以来实现天然或者化学合成材料所不具备的独。特物理特性（机械、电磁、声学等），吸引了研究人员的广泛关注。虽然*的3D打印技术可以实现超材料复杂结构的快速精确制备，实现其特殊的物理特性，但是传统的3D打印材料主要是聚合物，陶瓷等，这大大限制了超材料的应用前景。而石墨烯由于其优异的理化性质，可以作为超材料的组分材料，赋予超材料多功能性和广阔的应用前景。最近，西北工业大学的官操课题组等人在国际期刊《Small》杂志上发表题为“3DPrintedGra...

自然界中的许多轻质生物材料同时具有多种优异的力学性能，例如高模量、高强度、高断裂韧性和损伤容限等。研究表明，这些生物材料优异的力学性能与其多层级的结构密切相关。近些年，多层级的设计策略被成功地应用到三维力学超材料的构筑设计和制备中，但是目前这些三维多层级力学超材料主要是采用桁架作为材料的基本单元。另一方面，在许多无法事先判断载荷方向的应用场景下，人们往往期望结构材料具有各向同性，原因在于各向异性较强的结构可能仅在某一方向或某些方向上承载能力较强，而在其他方向的载荷作用下则很容...

近年来，作为一种可调控波相位、极化方式、传播模式的超薄声学人工表面结构，声学超构表面(Acousticmetasurfaces)可以实现许多新奇的波控功能，在吸声降噪、医学超声、声波器件、探测、通信等领域展现了广阔的应用前景。然而，绝大多数声学超构表面都面临突出的窄带和功能色散问题，且主动调控的手段也存在功能色散、低可靠性、高系统复杂度和高制造成本等诸多挑战。更重要的是，可重构超构表面虽可保证离散频率下波动功能，但不太可能适用于含多个频率的宽带入射波包。因此，从工程应用的角度...

金鱼藻具有独。特的茎和叶的气孔，其茎叶呈带状，宽度小于0.5mm，有利于在日照和空气有限的情况下有效进行光合作用（图1a-c）。此外，金鱼藻茎叶上的气孔不仅能与周围环境交换气体进行呼吸，还能阻止外界水流的流入，这对金鱼藻在水下的生存至关重要。图1.一种仿生功能开放细胞。(a)金鱼藻。(b)金鱼藻表面覆盖着独。特的气孔。(c)金鱼藻表面单气孔示意图。(d)利用PμSL3D打印技术制备仿生开孔细胞。受此启发，湖南大学王兆龙副教授、段辉高教授与中科院理化所董智超研究员，东南大学陈永...

灵敏度高、线性传感范围宽的柔性压力传感器在机器人触觉、健康监测、可穿戴设备领域具有重要应用。构筑微结构可以提高传感器的灵敏度，但由于软材料在压力作用下的结构硬化问题使传感器的响应逐渐饱和，导致器件呈现较窄的传感范围和显著的非线性响应。针对这一问题，来自南方科技大学的郭传飞教授团队设计了由微穹顶阵列与带有次级微柱的微穹顶（分级微穹顶）阵列而形成的一种分级互锁结构，有效提升界面结构的可压缩性，显著降低结构硬化，实现柔性压力传感器的高灵敏度（49.1kPa-1）、线性响应（相关系数...

人们经常向往能够拥有魔法，以实现各种神奇的操作比如隔空操控、隔空取物，即在不主动触碰某个物体的情况下，用类似意念的超能力操控物体移动，多用于神话科幻电影或小说。正所谓，科技来源于想象，想象力是推动人类走向物种最顶端的原动力。而当科技发展到一定程度时，这种对于超能力的向往、对神奇操作的想象有时也会成为现实。2022年8月26日，国际顶级期刊《自然·通讯》（NatureCommunications）报道了北京航空航天大学机械工程及自动化学院仿生机器人研究团队文力课题组在软体机器人...

近年来，作为一种可调控波相位、极化方式、传播模式的超薄声学人工表面结构，声学超构表面(Acousticmetasurfaces)可以实现许多新奇的波控功能，在吸声降噪、医学超声、声波器件、探测、通信等领域展现了广阔的应用前景。然而，绝大多数声学超构表面都面临突出的窄带和功能色散问题，且主动调控的手段也存在功能色散、低可靠性、高系统复杂度和高制造成本等诸多挑战。更重要的是，可重构超构表面虽可保证离散频率下波动功能，但不太可能适用于含多个频率的宽带入射波包。因此，从工程应用的角度...

亿万年的进化赋予了天然生物材料（如骨骼、树木）极其精妙的多级、多尺度结构。得益于此，即使其基本构筑单元的种类有限且性能平平，此类生物材料仍表现出一系列优异性能和复杂功能，因此也成为科研界开发具有卓。越性能及功能的*材料的灵感来源。随着纳米技术的发展，研究人员已通过自组装、模板导向及3D打印等方法制备出了多种具有多级结构的仿生材料。然而，对于多级结构的控制往往局限于宏观或微观尺度范围内，而涵盖纳米到宏观尺度的多级结构的可控制备鲜有工具。近日，清华大学深圳国际研究生院丘陵副教授与...