北卡州立尹杰 Sci. Adv.：磁性超材料 - 从随机到有序

背景：机械超材料通过结构失稳实现复杂功能，但传统设计中单元突跳顺序对微小缺陷敏感，导致随机失稳，难以预测和控制。研究目的：北卡州立大学尹杰与雪城大学张腾团队提出一种新策略，利用磁相互作用实现结构失稳从随机到有序的转变，设计受剪纸启发的软磁性超材料，通过嵌入磁性单元产生内在磁耦合，引导突跳按预定顺序发生。结论：实验表明，磁化后材料表现出序列突跳，力学响应中初始刚度提升约18倍，能量耗散能力提高近4倍；层间磁相互作用能抑制缺陷引起的随机性，使双层和三层结构呈现高度有序响应，提升可控性和性能，在冲击吸收、柔性机器人等领域有应用前景。