近日，浙江大學航空航天學院流體工程研究所研究人員在Nature Communications期刊上發(fā)表了題為《Thermo-responsive jamming by particle shape change》的研究成果。論文全文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-57475-5。
傳統(tǒng)上，顆粒多相系統(tǒng)在非擁塞狀態(tài)（類流體）和擁塞狀態(tài)（類固體）之間的轉(zhuǎn)變通常依賴于顆粒堆積密度（或濃度）的調(diào)節(jié)。然而，本研究提出了一種基于形狀記憶顆粒系統(tǒng)的新機制：通過調(diào)節(jié)環(huán)境溫度改變顆粒形狀，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)在非擁塞與擁塞狀態(tài)之間的可逆轉(zhuǎn)變。基于這一發(fā)現(xiàn)，研究團隊成功開發(fā)了一種溫控顆粒夾具，該夾具能夠根據(jù)環(huán)境溫度的變化實現(xiàn)夾緊和釋放功能，為新型功能器件的設計與開發(fā)提供了全新的思路和技術手段。
研究團隊：
· 第一作者：韓家偉（浙江大學流體工程研究所在讀博士生）
· 合作作者：汪鵬（浙江大學流體工程研究所在讀博士生）、Thomas P?htz教授（浙江大學海洋學院）、余釗圣教授（浙江大學流體工程研究所）、鄔傳宇教授（英國薩里大學）、Jennifer S. Curtis教授（美國加州大學戴維斯分校）
· 通訊作者：郭宇研究員（浙江大學流體工程研究所）
致謝：
研究團隊特別感謝浙江大學航空航天學院曲紹興教授和李起陽老師在力學測試實驗設備及技術指導方面提供的支持，以及浙江大學建筑工程學院彭宇老師在X射線斷層掃描實驗技術上的協(xié)助。
圖1 論文截圖
圖2 非擁塞-擁塞轉(zhuǎn)變機制及顆粒夾具示意圖