近日，在国家自然科学基金支持下，中国天天色天天（北京）新能源与材料学院郝世杰教授研究团队在《Advanced Functional Materials》期刊上发表题为《Bistable-Shape Memory Synergy Enables Self-triggered Snap-Through with Ultrahigh Energy Density》的研究论文。论文第一作者为新能源与材料学院博士生李昊航。
该研究提出了一种将形状记忆合金（SMA）的热诱导相变与双稳态结构的快速变形机制相结合的新方法，构建出一种智能双稳态驱动器。该器件通过热激活实现自触发，无需外部机械执行器介入，具有高能量密度特性。热致马氏体逆相变与结构约束的协同作用，使其体积能量密度超过已报道的双稳态驱动器最高值。通过调控几何参数以优化局部应变与马氏体取向，该驱动器可发射达自身质量1176倍的有效载荷，实现265 mm的跳跃高度（相当于自身高度的30倍），并在4毫秒内完成快速响应。扩展结构设计还支持多模式驱动功能，包括水平弹射、扭矩旋转驱动及温度编程的多步抓取与跳跃动作。本研究提出的材料-结构协同设计策略为开发高能量密度的智能驱动系统提供了新途径，在机器人、微自动化系统与智能执行器等领域展现出应用潜力。
《Advanced Functional Materials》是Wiley出版社旗下的高质量材料科学期刊，创刊于2001年，专注于功能材料的前沿研究，涵盖纳米技术、化学、物理、生物学等多学科交叉领域。2025年影响因子19.0，五年平均影响因子19.4，中科院分区材料科学1区TOP期刊，以快速公正的同行评审和高影响力著称。
全文链接：http://doi.org/10.1002/adfm.202514272
