《材料與設計》封面。 學校供圖

　　本報訊（記者 程墨 通訊員 焦思勤）近日，中國地質大學（武漢）珠寶學院“寶石礦物材料與設計智造”研究生導學團隊在國際知名期刊《材料與設計》上發表重要研究成果，并入選當期封面。論文《具有可調機械響應的三維手性負泊松比結構的設計原理及旋轉變形力學機制研究》，展示了三維手性負泊松比結構及其在穿戴防護領域的應用。

　　隨著智能手表、健康手環等可穿戴設備的普及，人們對穿戴材料的輕量化、高韌性和人體貼合性提出了更高要求。負泊松比材料正是一種“反常識”材料，縱向拉伸時橫向膨脹，縱向壓縮時橫向收縮，展現出獨特的力學行為，適用于復雜曲面貼合與能量吸收等場景。然而，傳統三維負泊松比結構存在制造難度大、性能調控困難等問題。

　　針對上述挑戰，研究團隊通過優化原有結構變形機制，實現了機械性能可控調節，創新設計三維手性負泊松比結構，為柔性可穿戴提供了新的解決方案。本研究基于二維交錯肋架構，設計出交錯肋結構、曲面優化結構和節點優化結構三維手性負泊松比結構，并采用數字光處理技術實現高精度制造，打通了從數字模型到實際產品的關鍵環節。

　　結果表明，節點優化結構展現出優異的可成形性，尤其適用于成形精度較高的數字光處理增材制造工藝。該結構不僅適用于智能穿戴設備，也為航空航天、生物醫療等領域帶來新的設計思路。未來，團隊將進一步引入人工智能，開發更舒適、功能更集成的柔性可穿戴設備。

《中國教育報》2025年12月08日 第04版