中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心极端条件物理重点实验室研究人员利用激光图案化技术诱导平行条纹的结晶，不仅设计了金属玻璃的3D屈曲结构，还实现了磁力控制Fe基金属玻璃含羞草仿生3D结构的形状变换。实验发现，Fe基金属玻璃仿生3D屈曲结构具有可变、可逆和可控的特点。在弹性极限内，Fe基金属玻璃3D屈曲结构的形状变换由外部磁力控制可重复开合，甚至还可以通过外力重新成形或翻转。这种仿生3D结构可被磁力控制连续开合至少20000次，表面没有明显的疲劳裂痕。这种受磁力控制的金属玻璃花瓣开合行为，有望在医疗领域中实现应用，如血管支架、血管过滤器和微夹持器。研究人员利用能量最低原理解释了金属玻璃仿生3D屈曲结构的形成机制；利用磁光克尔显微镜观察的金属玻璃区磁畴分布，分析了金属玻璃晶体复合结构内应力状态。他们还发现弯曲结构的曲率半径（R）由结晶条纹和玻璃条纹的线宽比控制，总结出制造金属玻璃仿生3D结构的形成条件。该工作采用一步成型、快速和可扩展的激光图案化方法设计制造金属玻璃3D屈曲结构。运用这种方法可改变材料不同部位的密度和/或模量，使具有适当尺寸错配的任何金属材料实现3D屈曲结构。这对开发金属玻璃的功能性应用具有重要的科学和技术意义，并对实现金属材料的3D屈曲结构具有启发和指导意义。相关研究成果以Metallic Mimosa Pudica: A 3D Biomimetic Buckling Structure Made of Metallic Glasses为题于近日发表在Science Advances上。