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发展了基于三维中空负泊松比结构的异形结构件轻质高性能化的通用策略与方法，建立了基于折剪纸胞元立体堆积及适应曲面表层的三维中空负泊松比结构的设计理论，形成了异形装备轻质高性能为目标的“二维单元-三维堆积-表层曲面”一体化设计与制造技术，探索了其在人体工程、运载、航空等领域的应用潜力以及技术可移植可拓展性。应用于高端装备；结构零部件；生物医学；安全防护；减振缓冲；降噪等领域

① 研究了二维折纸、剪纸等折叠薄壁单元的折叠二面角阵列和裁剪连接方式对其立体堆砌的阵列型中空结构（尤其是曲面表层中空结构）的定点曲率、泊松比方向性和泊松比值的影响规律及定量相关性，探索了匹配3D打印类型和过程技术的负泊松比结构设计理论及方向性、负泊松比值、性能等的调控技术；② 建立了三维中空负泊松比结构材料及其表层曲面型异形结构件性能和功能预测的预测模拟方法，可论证冲击、剪切、压缩、拉伸等不同测试模块对应仿真计算结果的合理性和准确度，形成能适用于大型大尺度结构件或个性化定制结构件设计指导与效能评估的仿真预测平台；③ 持续发展并完善立体中空负泊松比结构及其随表面曲面衍化结构与材料类型、3D打印算法、成型模式、装备技术等之间的匹配兼容技术体系，研究了防护头盔等典型军备作为异形结构件代表的立体中空负泊松比结构及其随曲面衍化结构的可控制制造技术并评价了抗冲、减振、防爆性能和轻质化等参数的提升效能和仿真预测可靠性，进而探索了该技术体系对于具有曲面外形的可穿戴外骨骼等个性化医疗器械、机翼等大型结构件的应用拓展性和技术移植性。

负泊松比力学超结构在装备制造领域具有广阔的应用前景。负泊松比是指材料在受力时呈现出的特殊应变行为，即在受拉力时会横向膨胀而非收缩。这种特性使得负泊松比力学超结构在许多装备制造应用中具有独特的优势和潜力。

一方面，负泊松比力学超结构可以用于制造高性能的结构材料。通过在材料中引入特定的结构和组织，可以实现负泊松比效应，从而提供优异的力学性能，如高的强度、刚度和耐久性。这使得负泊松比力学超结构在航空航天、汽车工程、船舶制造和建筑领域等对材料性能要求高的应用中具有潜力。

另一方面，负泊松比力学超结构还可以用于制造具有特殊功能的装备。例如，在振动控制和减震领域，负泊松比材料能够吸收和分散能量，减少振动和冲击对装备的影响，提高系统的可靠性和稳定性。此外，负泊松比力学超结构还可应用于柔性机器人、自适应结构和人工智能系统等领域，为装备制造带来更高的灵活性和智能化。

然而，负泊松比力学超结构在应用过程中仍面临一些挑战。其中包括材料制备的复杂性、成本效益的考量以及工程应用的实际可行性等方面。因此，进一步的研究和发展仍然需要针对这些挑战提出解决方案，以推动负泊松比力学超结构在装备制造领域的应用进程。

总之，负泊松比力学超结构在装备制造领域具有广泛的应用前景。通过利用其特殊的力学性能和功能特点，可以实现高性能结构材料的制造和特殊功能装备的开发，为装备制造领域带来创新和进步。

黄进教授、博士生导师，软物质材料化学与功能制造重庆市重点实验室主任、西南大学化学材料军民融合协同创新中心主任和可持续材料“一带一路”国际联合研究实验室主任，中国科协首席科学传播专家，教育部新世纪优秀人才、江苏省高层次创新创业引进人才，重庆英才计划创新创业示范团队负责人和重庆市高校创新群体负责人，中国化学会青年化学工作者委员会以及纤维素专委会和农业化学专委会委员、中国复合材料学会青年委员会和导热复合材料专委会委员、中国林学会青年委员会委员、中国造纸学会纳米纤维素及材料专业委员会委员、全国材料新技术发展研究会常务理事、中国材料研究学会超材料分会理事，曾在武汉大学、武汉理工大学、中科院化学研究所、法国Grenoble国立理工学院等进行过科学研究，承担了国家自然科学基金、国家863计划、国家纳米重大科学研究（973）计划、国家国际科技合作专项、军品民口配套项目、欧盟第七框架计划以及省部级课题20余项。已在SCI期刊发表研究论文170余篇，作为第一发明人获得授权发明专利30余项并转让6项。

材料轻量化具有节省原材料及促进机械装备减重以降低运行能耗等突出优点，其发展十分契合可持续集约型绿色低碳循环发展经济体系的建设以及国家 “碳中和”行动战略。轻量化材料在航空航天、汽车船舶、装甲军备、人体工程等领域以及使用工况复杂甚至极端环境等条件下应用时，负泊松比等超结构应用能同步实现高性能甚至整合结构与功能一体化，能大幅提升性能强化程度满足高端军民应用的前景需求。尤其是中空结构设计的三维体型负泊松比化结构材料具有优异的抗冲击、抗剪切、抗压痕、抗裂纹、阻尼减振和能量吸收等性能及减重特质，被认为是一种从几何形态结构层次上实现减质增强和功能集成优化的有效手段，具有突出的材料适应匹配能力，对应于成型结构件的力学性能具有非常广的可调范围，能实现“胞元结构-胞元阵列-性能/功能”多级次调控的高度精准和智能化制造。

可以通过开展研究和技术开发，将负泊松比力学超结构的理论和实验成果转化为实际应用。与装备制造企业合作，共同进行技术转移和转化，将研究成果应用于装备制造过程中。这种合作模式可以加快技术的商业化进程，并有效地将研究成果转化为实际的装备制造解决方案。