形状記憶合金に基づくオクシェティックスマートメタマテリアル：本質的な双方向アクチュエーションを可能にする

負のポアソン比が特徴のオクシェティックメタマテリアルは、その独特な機械的特性からさまざまな分野で大きな関心を集めている。本稿では、形状記憶合金（SMA）をコア材料として使用したオクシェティックスマートメタマテリアルの開発に対する先駆的アプローチを提示する。SMAはジョール加熱により低温相と高温相を切り替えて構造のアクチュエーションを引き起こすことができるため、オクシェティックスマートメタマテリアルは、単一の電源入力と単一のバイアス機械要素を用いて、形状と剛性を積極的に変更し双方向アクチュエーションを生み出すことができる。提案するアクティブオクシェティックメタマテリアルは、オクシェティックカットが施されたSMAプレートで構成され、構造の変形を調整してオクシェティック挙動を生み出すヒンジを作成する。本研究では、生成される力、最大ひずみ、ポアソン比を含む構造の挙動に対するさまざまな幾何学的パラメータの影響を考察する。また、セグメント化されたユニットの数の影響を調査し、より多くのセグメント化されたユニットを持つ設計が取り付け点付近で応力集中を引き起こし、その利点を制限することを明らかにする。本稿では、スマート材料がオクシェティックメタマテリアルのようなメタマテリアルにアクティブな特性を持たせ、将来のロボティクス応用における実装を容易にする手助けをすることを示す。