混合辅助弹性超材料平台实现多尺度各向同性膨胀，从而打造无变形的可拉伸显示器

《Nature Communications》：Hybrid auxetic metamaterial platforms enabling multiscale isotropic expansion for distortion-free stretchable displays

　　

摘要

可拉伸显示器在单轴拉伸过程中会因基底的横向压缩而出现图像失真。尽管具有负泊松比的辅助结构（在水平拉伸时能够垂直膨胀）为解决这一问题提供了有希望的方案，但其多孔结构并不适合用于显示器，需要与连续的弹性基底进行混合集成。这种集成具有挑战性，因为辅助单元格所需的旋转运动可能会导致局部基底变形，而基底本身也可能限制旋转，从而影响辅助结构的性能。在这里，我们展示了混合辅助超材料平台的设计方法，该方法将辅助结构和弹性基底在经过优化的位置结合在一起，以适应水平和垂直方向的拉伸，从而实现从局部到整体的各向同性膨胀。为此，引入了各向同性膨胀系数作为量化图像失真的统计指标。通过这种混合平台，我们证明了可拉伸显示器在反复拉伸过程中能够实现均匀、无失真的膨胀，并保持稳定的性能。