袁上钦，王志豪，李 江，朱继宏

近年来，研究者发现三维机械超材料具有天然材料不具备的机械性能，例如负泊松比、刚度和热膨胀性。尽管大多数已开发的超材料都可以用于工程项目，但由于增材制造使用的材料机械性能不足，以及制造过程中存在不可避免的结构缺陷，很难达到高效的吸收能量。超材料[1–5]是理想的人工材料，具有独特的结构，可以用于控制光[6]、声音[7–8]、机械应力[9–10]等，从而使其具有自然材料无法实现的特性，比如：光学性质[11]、声学性质[6]、机械性[12–13]和许多其他物理特性。研究者在金属晶体的变形过程中，首次观察到具有高度有序堆积的三维拉胀材料[14–15]。迄今为止，机械超材料促进了原理上不相容的机械性能组合，例如刚度、阻尼能力和负泊松比[16–18]。这些属性均来自材料与结构的几何构型排列，以及材料组分的固有特性。但是通过传统的材料开发（例如化学合成和自组装）和传统的制造方法（例如模制、加工和切割）很难实现材料配方的定制以及跨领域的三维结构设计。

三维机械超材料具有的高能量吸收能力、可重复使用的机械减震能力、可控制的机械行为和可重构性等性能已被研究者预测[12，18–19]。Babaee 等[12]设计了一组通过Bucklicrystals 产生的机械超材料，并从理论上揭示了机械超材料屈曲引起的膨胀。机械超材料与传统的能量吸收材料不同，后者是由空隙和组成材料的随机空间排列导致的固体泡沫组成的，它会导致局部结构异质性和不均匀性。……