La inestabilidad de la superficie de las bicapas de película / sustrato compatibles ha suscitado un interés considerable debido a sus amplias aplicaciones, como la renovación de la superficie impulsada por las arrugas y el antiincrustante, transformación de forma para camuflar pieles, y control de modelado de superficies a micro / nanoescala. Sin embargo, Sigue siendo un desafío predecir con precisión y rastrear continuamente las transiciones de bifurcación secundaria en la región de post-pandeo no lineal. La comprensión fundamental y la predicción cuantitativa de la evolución morfológica y la selección de patrones son, De hecho, crucial para el uso eficaz de las arrugas como herramienta para el diseño morfológico.

Últimamente, un artículo titulado "Evoluciones intrincadas de patrones posteriores al pandeo de períodos múltiples en bicapas, " publicado en CIENCIA CHINA Física, Mecánica y Astronomía por un grupo de mecánica de materia blanda en la Universidad de Fudan, ha informado de abundantes fenómenos sucesivos posteriores al pandeo que implican transiciones de patrones de múltiples períodos, basado en sus modelos de celosía de bicapas hiperelásticas.

Los investigadores han desarrollado modelos de celosía para predecir cuantitativamente la evolución de la morfología de la superficie no lineal con múltiples transiciones de modo en bicapas hiperelásicas. Basado en estos modelos, han revelado un intrincado fenómeno posterior al pandeo que involucra bifurcaciones sucesivas:arruga plana, duplicación, cuadriplicación. Han examinado los efectos de la relación de módulo, dimensiones y tipos de carga en la formación y evolución de patrones. Con alta tensión previa del sustrato, aparecen arrugas jerárquicas en forma de paquetes alternos de ondulaciones grandes y pequeñas en la bicapa con una relación de módulo baja en la bifurcación secundaria, mientras que se produce una transición de modo de arruga a cresta con una relación de módulo relativamente alta. Mientras que con una precompresión de sustrato moderada y una relación de módulo, la bicapa tiende a evolucionar hacia un modo de triplicación del período. Finalmente, han proporcionado diagramas de fase basados ​​en leyes constitutivas neo-Hookean y Arruda-Boyce para caracterizar la influencia del pre-estiramiento y la relación de módulo en la selección del patrón. Ambos modelos hiperelásticos demuestran la misma tendencia de transición de modo y formas de deformación similares en bicapas película / sustrato.

Este trabajo no solo avanza en la comprensión fundamental de las transiciones morfológicas no lineales de materiales bicapa blandos, pero también permite predecir y diseñar cuantitativamente superficies localizadas o de períodos múltiples, que promete guiar la regulación inteligente de superficies en amplias aplicaciones.