AFM：磁流变弹性体的增强机磁耦合和仿生结构设计

Natt

2024-11-22

磁流变弹性体 (MRE) 是一种创新材料，由嵌入聚合物基质中的铁磁颗粒组成，可通过外部磁场实时调节机械性能，从而产生显著的机械-磁耦合效应。然而，MRE 的机械性能，特别是在动态条件下的承载能力，仍然受到传统基质材料的限制。

于此，中国科学技术大学龚兴龙、赵春宇等人将表现出粘弹性力学行为的剪切硬化凝胶 (SSG) 掺入磁流变弹性体中，通过高温高压硫化工艺开发磁流变剪切硬化弹性体 (MSSE)。

利用一系列不同应变率的机械实验，系统地评估了这些复合材料的机械-磁耦合行为。值得注意的是，羰基铁颗粒 (CIP) 与剪切硬化基质内的分子链之间的相互作用显著增强了 MSSE 的磁流变效应，尤其是在动态冲击载荷下。利用MSSE的可调模量，借鉴甲虫外骨骼的微结构特点，设计了一种梁结构三维缓冲装置。该装置表现出优越的能量吸收能力，凸显了其在先进柔性防护应用中的潜力。

参考文献：

D. Wang, C. Zhao, J. Yang, S. Lai, X. Wang, X. Gong, Enhanced Mechanical-Magnetic Coupling and Bioinspired Structural Design of Magnetorheological Elastomers. Adv. Funct. Mater. 2024, 2419111. 

https://doi.org/10.1002/adfm.202419111