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  在許多物理系統(tǒng)中，互易性法則確保信號(hào)以對(duì)稱的方式傳播。例如，當(dāng)向右推一個(gè)底部固定的橡膠方塊和向左推同一橡膠方塊時(shí)，如果施加的力大小相同，橡膠塊的形變程度也會(huì)相同（只是方向相反）。然而，當(dāng)這種對(duì)稱性被打破時(shí)，系統(tǒng)就呈現(xiàn)出非互易性。在過去的十年里，力學(xué)、光學(xué)、聲學(xué)和量子力學(xué)等領(lǐng)域相繼發(fā)展出了對(duì)應(yīng)的非互易性系統(tǒng)，這些系統(tǒng)的獨(dú)特不對(duì)稱性極大地拓展了各自領(lǐng)域的研究范圍和應(yīng)用前景。近年來，機(jī)械力學(xué)研究中也出現(xiàn)了一些表現(xiàn)出非互易性響應(yīng)的系統(tǒng)。這些非互易力學(xué)體系具有獨(dú)特的性能，有潛力用于引導(dǎo)、阻尼和控制力學(xué)信號(hào)和能量。然而，到目前為止，力學(xué)的非互易性主要是通過復(fù)雜的宏觀設(shè)計(jì)，例如機(jī)器人或超材料框架結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的，這大大限制了這些系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。如何在微觀尺度上構(gòu)建非互易性力學(xué)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)出具有本征力學(xué)非互易性的材料是該領(lǐng)域面臨的重大挑戰(zhàn)。

圖1. 非互易力學(xué)響應(yīng)凝膠及其應(yīng)用。

圖2. 非互易力學(xué)響應(yīng)凝膠的設(shè)計(jì)和力學(xué)性能。

圖3. 非互易力學(xué)響應(yīng)凝膠用于液滴的定向運(yùn)輸。

圖4. 非互易力學(xué)響應(yīng)凝膠對(duì)局部壓力的不對(duì)稱變形。

  原文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.adf1206#tab-contributors

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