学科: 力学

力学是研究物体运动规律及其受力作用的学科,涵盖静力学、动力学、流体力学、固体力学等分支。它探讨力与运动的关系,揭示能量、动量、惯性等物理量的内在联系,广泛应用于工程、航天、建筑、机械等领域。作为物理学基础,力学为现代科技发展提供理论支撑,从微观粒子到宏观天体运动均在其研究范畴,是连接自然科学与工程技术的核心学科。(该学科下共有 67 篇文章)

国际空间站可能遭遇的最严重危机

作者: aeks | 发布时间: 2026-02-25 22:03

学科: 力学 安全科学与工程 管理科学与工程 航空宇航科学与技术

太空中数百万太空碎片(废弃火箭级、破碎卫星、微流星体)以1.7万英里/小时高速飞行,不断碰撞导致数量增多,威胁国际空间站。碰撞可能造成舱体破损、大气泄漏,宇航员需紧急应对;空间站虽有防御和避让措施,但仍存在风险,最终可能受控或失控坠入地球。

标签: 国际空间站 太空碎片 太空碰撞 空间站安全 轨道离轨

胶体颗粒在多孔材料中的扩散迁移

作者: aeks | 发布时间: 2026-02-22 16:04

学科: 力学 化学工程与技术 材料科学与工程 环境科学与工程

多孔介质中化学梯度可驱动胶体扩散电泳,此前被忽视。研究发现,即使中等溶质梯度也能通过流动路径中的跨流线迁移改变胶体传输,显著影响扩散并抑制无序影响,挑战传统模型。

标签: 化学梯度 多孔介质 扩散电泳 溶质传输 胶体

让凝胶既“超弹”又“万能粘”:网络结构与溶剂的巧妙搭配

作者: aeks | 发布时间: 2026-02-01 20:02

学科: 力学 化学工程与技术 材料科学与工程 生物医学工程

聚合物凝胶常需超弹性与强黏附性但难以兼得。本研究提出含长悬挂链的聚合物网络与足量良溶剂结合的原理:良溶剂屏蔽链间作用实现超弹性,长悬挂链解缠吸附实现强黏附。合成的均凝胶滞后仅4.1%(拉伸10倍),黏附能约510 J/m²,原理具普适性。

标签: 全黏附性凝胶 均凝胶 悬挂链 聚合物网络 超弹性凝胶

让船舶几乎永不沉没的新突破

作者: aeks | 发布时间: 2026-01-31 04:01

学科: 力学 材料科学与工程 物理学 船舶与海洋工程

罗切斯特大学郭春雷团队开发新方法,通过蚀刻铝管内表面形成微纳米凹坑,使其超疏水并捕获空气,防止管子沉没。该设计稳定性强,可用于浮筏、可再生能源等领域。

标签: 可再生能源 漂浮筏 空气捕获 超疏水 铝管

受力学启发的纤维交叉织物驱动器

作者: aeks | 发布时间: 2026-01-28 10:02

学科: 力学 机械工程 生物医学工程 纺织科学与工程

为日常服装设计不显眼的机械辅助装置,需高能量密度、柔性且薄型的致动器。我们通过将形状记忆合金(SMA)纤维以周期性X-Crossing几何结构交织,使纤维交叉点沿致动收缩轴排列。4.5克的X-Crossing致动器可被动拉伸至160%,加热时收缩50%,能提起1公斤重物,性能优于针织和打结SMA。我们开发的变刚度力学模型可预测材料应力-应变行为及器件力-收缩关系,所测最大收缩应变达55%,接近理论上限,并展示了其在举重和身体压缩上的应用。

标签: X型交叉织物致动器 变刚度模型 可穿戴辅助 形状记忆合金 收缩应变

物理学家在原子层面挑战了已有200年历史的热力学定律

作者: aeks | 发布时间: 2026-01-22 20:03

学科: 力学 动力工程及工程热物理 核科学与技术 物理学

传统热机将热能转为运动,而量子力学进展让热机可缩小到原子尺度。研究发现,这类微型热机效率能超过传统卡诺极限,因量子关联可额外转化为功,为未来超小型高效量子马达等技术开辟新可能。

标签: 卡诺极限 原子尺度热机 热力学定律 量子关联 量子热机

可变形软体机器鱼的灵活多模式游泳方式

作者: aeks | 发布时间: 2026-01-18 17:41

学科: 力学 控制科学与工程 机械工程 船舶与海洋工程

可变形软体机器鱼的灵活多模式游泳方式

鱼类有四种主要游泳步态,本文研发的可重构模块化软体机器鱼通过快速调节身体刚度,能在单个平台上复现所有四种步态。真空驱动肌肉实现快速刚度调制,鲔型步态速度达1.24体长/秒,鳗型步态转弯半径仅0.26体长,流体模拟显示鲔型产生更强涡流和推力,机器人可动态切换步态适应环境。

标签: 张拉整体结构 模块化软体机器鱼 流体动力学分析 自适应多模态游泳步态 身体刚度调制

仿生多功能爬墙机器人:轻松应对不同表面

作者: aeks | 发布时间: 2026-01-16 04:02

学科: 力学 控制科学与工程 机械工程 材料科学与工程

受壁虎和章鱼启发的跨介质爬壁机器人,采用刚柔混合履带和空心蘑菇状黏附微结构,在干燥和水下环境均具强黏附力与接触适应性,能适应多种材料表面,推动其广泛应用。

标签: 仿生黏附 刚柔混合履带 接触适应性 空心蘑菇状黏附微结构 跨介质爬壁机器人

用人工智能破解和设计“无序超材料”

作者: aeks | 发布时间: 2026-01-16 02:02

学科: 力学 材料科学与工程 物理学 计算机科学与技术

无序微观结构是许多天然材料多功能特性的关键,但理解其结构与性能关系困难。本文提出物理引导的自监督AI框架GNDM,通过公式模块识别隐藏几何不变量,可逆向设计未知结构,实验验证其能整合特征提取、性能预测、公式生成与逆设计,揭示无序调控作用。

标签: 无序超材料 生成网络 结构-性能关系 自监督人工智能 逆设计

看雨滴如何变成滚动的“沙球”

作者: aeks | 发布时间: 2026-01-13 10:03

学科: 农业工程 力学 土木水利 环境科学与工程

研究发现,雨滴在特定条件下会弹起并沿斜坡滚动,裹挟沙子形成“沙球”,其输沙能力是普通雨滴的100倍。这一发现有助于改进土壤侵蚀模型和制药、食品等行业的制造工艺。

标签: 制造工艺 土壤侵蚀 沙球 泥沙输运 雨滴