Accounts of Chemical Research 综述：超薄形状改变智能材料
超薄材料微观图
超薄材料的低弯曲刚度，表明它们可以容易地弯曲折叠成3D形状。近日，约翰霍普金斯大学的David H. Gracias教授（通讯作者）等人回顾了超薄材料的2D到3D形状转换的新兴领域。超薄薄膜的弯曲和扭曲会引起原子分子的应变，从而改变它们的物理和化学性质，并导致与其平面前体表现出非常不同的新型3D形式的物质。形状变化也可以导致具有显著更小形状因子的新型3D架构。例如，3D超薄材料在片上器件上将占据较小的空间，或者可能通过曲折的介质渗透，这对于小型化机器人和智能灰尘应用是重要的。文章突出了超薄和传统形状变化材料之间的几个区别。后者通常与水凝胶，液晶或形状记忆弹性体相关联。与散装材料相比，由于弯曲模量显著降低，超薄材料可以更容易地弯曲和折叠。因此，改变超薄材料的形状需要更少的能量，即使小的环境刺激也能引起较大的反应。此外，不同配置之间的能量障碍很小，允许各种构造并增强可编程性。最后，由于其超薄的性质，形状变化通常不会由于滞后的质量或热传输而减慢，因此响应可能比散装材料的响应快得多。
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