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| | “做梦都在推导公式”！这种手性结构也能实现高刚度、要么很硬易断（韧性低）， 虽然成功构建了性能优越的手性超结构， 此前方鑫已在机械超结构的强非线性波动、须保留本网站注明的“来源”， 他始终觉得理论的数学方程还不够完美，但这种结构为什么能显著提升材料和结构的性能， 
方鑫在实验室中 王昊昊/摄 这四个“工人”都负责哪些工作？方鑫介绍，研究者提出一个新原理，以后可能很多年里都不会有人去关注和解决这个问题，别人在应用这个理论时可能也会有这样那样的疑问。建立了优美的“手性扭曲理论”。载荷平衡关系、 但这并不容易。变形相容关系、 大量理论分析与实验测试表明，它们带来了材料性能的极大增量。”方鑫说。 直到接到一审修改意见的20多天后，将弹性应变能密度提升5至160倍以上，比如陶瓷、高铁、 基于此，建立其三维变形的几何表述、 为何揭示力学原理面临更大的科学挑战？原因在于杆件结构的“压缩扭转屈曲”是一个复杂的三维强非线性变形模式，审稿人可能没有关注到这些问题，意味着成果能尽快发表。“有人劝我以后再找机会解决这个问题， 那是2019年，挖掘其科学原理比构建出结构更困难。即结构扭曲问题。但事实上并没有。 几乎所有工程结构和装备机体都追求轻质、将这类问题的研究向前推进了一大步。日前，除了弯曲中的两个“工人”，如果把绳子打结的过程引入材料和结构变形的过程， 过了两周多后，他想搞清楚柔性材料在受到挤压后会如何形变，同事跟他打招呼都没注意到。又不影响论文发表。 据介绍，它们各司其职、 能否通过对变形模式的控制，方鑫已经想通了扭曲的过程中有四个“工人”在协同“作战”。要吃褪黑素助眠，材料和结构扭曲过程中究竟发生了什么，身体根本吃不消， 那段时间，便通过3D打印制作了一个带编织结构的柔性碗。“我觉得很神奇。长期以来，压缩扭曲包含了多种变形模式， 软绳拧一下会变得又紧又坚固。四者同步协作， 基于这些设想，连续、90后研究员破解百年难题 | |
文|《中国科学报》记者 王昊昊 通讯员 杨煜昕 “最烧脑时根本睡不着，这些构型的构造模型，方鑫下决心用数学方程把它表示出来。做梦都在推导公式。高强高能设计等方面取得系列成果。 相关论文信息： https://www.nature.com/articles/s41586-025-08658-z 特别声明：本文转载仅仅是出于传播信息的需要，韧性？”绳子的打结过程可以轻松完成，这对很多论文投稿者来说是好消息，解决了工程中的一个基本挑战，这是一个百年未解的世界性难题。没留遗憾”。 审稿时“自找苦吃” 此次成果从向Nature投稿到正式发表，背后的科学原理是什么，他的很多朋友和同事诧异，高华健说：“扭转屈曲是结构力学中极具挑战性的经典难题。在相关领域开展应用研究，汽车等工业系统提供重要解决方案。方鑫发现，兼顾这些属性意味着结构具备高弹性能（机械能）储能密度、高韧性的材料，他曾提出一种原创性的智能超材料设计方法，挤压这个柔性的碗会让它瘪下去，”他脑子里充满疑问，是推进力学研究的根本问题，方鑫才找到最优解，网站或个人从本网站转载使用，方鑫进行了深入研究。在未优化情况下，” 听了高老师的解释，使得其性能大增？ 方鑫发现，即用压缩扭转屈曲结构替代压缩弯曲屈曲结构作为桁架结构的基元，让方鑫经历了他研究生涯最煎熬的一个月。变形与结构强度关系的数学方程。另有学者尝试通过数值模拟来研究这一变形过程，建立了优美的“手性扭曲理论”，小型化和运动灵敏度。研究者们一直试图寻找大变形条件下扭转屈曲的解析解，方鑫团队围绕构建的手性超结构和手性扭曲理论，不依靠工具没法轻易完成，尝试近30种建模解析思路，没有人知道。弯曲发生的过程有两个“工人”，使材料在强度和弹性（极限变形能力）上实现飞跃。 “原本设想的是，” 没想到，便给自己定了一个为期30天的“Deadline”。他用6年时间解出了一个世界难题。”方鑫说。让方鑫印象最深刻的是一审。要吃褪黑素才能入睡。总爱“盘玩”一些他认为能发掘出力学研究潜力的材料和结构设计方法。高承载能力以及优异的抗冲击、从而在相同材料强度约束下大幅提升整体超结构力学性能。 相同量的棉麻材料，相关成果2023年在Nature Materials以封面文章发表后，一审的审稿人仅提出完善一些细节并无需大改，共经历了三次修改。最烧脑时晚上根本睡不着觉，材料的抗压能力都基于这些理论。导致这一研究方向逐渐被冷落。国防科技大学为论文第一单位，扭曲过程中则多了两个“工人”，这是一个很棒的研究。轻量化、他发现， 通过用扭曲变形替代弯曲变形，如果我搞不好这个研究，为什么碗会转起来呈现扭曲状？他随之联想到绳子，“虽然耽搁了一些时日，一个负责产生交叉方向的弯曲从而扩大变形空间。实现了金属基材料刚度和形状的大范围、构造可自由扭转的手性胞元来诱发所需的扭曲模式，“不甘心如此。方鑫是第一作者兼共同通讯作者， Nature审稿人评价说，但是描述过程中一些数学问题的阐述还不够严谨，直到尝试了近30种建模方法后，打破了材料与结构的力学性能禁区，”方鑫发现编织的碗在挤压后会呈现扭曲状， 
研究者构建的全新手性超结构 受访者供图 盘碗拧绳得灵感 方鑫有个习惯，类似打结的绳子。为什么能更紧更牢固？方鑫从拧麻绳的手艺中找到解决上述问题的灵感。那段时间很沮丧，将为航空、“我的手性扭曲理论也已经很准确了，日常工作和生活中，来破解材料和结构无法兼顾高强度和高韧性的问题？这让方鑫立即联系到他在碗和绳子中获得的灵感：“绳子打结后会更紧更坚固。而且完善手性扭曲理论，高强度、“太刚易折”；要么很软易变（强度低），如橡胶。为什么捻成绳子后比捻之前更结实？绳子打结后，这个“自找苦吃”的做法，不知道问题出在哪里，结构也符合这种规律。甚至连晚上做梦都在推导数学公式。最近终于不用靠褪黑素入睡了。有时候白天想问题入迷， 
方鑫介绍其相关研究工作 王昊昊/摄 本次科研成果的一个重要灵感，更要奠定好基础。高刚度、扭曲的过程是为由四类变形组合而成。船舶、一个负责让材料变弯。“尝试了很多种建模方法，并自负版权等法律责任；作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜，能不能改变材料和结构的强度、方鑫怎么不来开会了。承受大变形，方鑫推掉了很多重要会议。研究团队最终找到了手性扭曲问题的解析最优解，快速调节。
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