Three-dimensional printing of elastomeric, cellular architectures with negative stiffness

Advanced Functional Materials

Volumn 24, Issue 31, 2014, Pages 4905-4913

  Duoss, Eric B ^a   Weisgraber, Todd H ^a   Hearon, Keith ^a   Zhu, Cheng ^a   Small IV, Ward ^a   Metz, Thomas R ^a   Vericella, John J ^a   Barth, Holly D ^a   Kuntz, Joshua D ^a   Maxwell, Robert S ^a   Spadaccini, Christopher M ^a   Wilson, Thomas S ^a  

^a LAWRENCE LIVERMORE NATIONAL LABORATORY   (United States)

Author keywords

3D printing; cellular solids; mechanical metamaterials; negative stiffness

Indexed keywords

3D PRINTERS; PRINTING; STIFFNESS;

3-D PRINTING; CELLULAR ARCHITECTURE; CELLULAR SOLIDS; MECHANICAL ENERGY ABSORPTION; MECHANICAL RESPONSE; NEGATIVE STIFFNESS; ORDERED ARRANGEMENT; THREE-DIMENSIONAL PRINTING;

STRUCTURAL DESIGN;

EID: 84906083992     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201400451     Document Type: Article

References (38)

1. A. G. Evans, J. W. Hutchinson, N. A. Fleck, M. F. Ashby, H. N. G. Wadley, Prog. Mater. Sci. 2001, 46, 309.
2. L. J. Gibson, M. F. Ashby, Cellular Solids: Structure and Properties 2nd ed., Cambridge University Press, Cambridge 1997.
3. J.-H. Lee, J. P. Singer, E. L. Thomas, Adv. Mater. 2012, 24, 4782.
4. T. Bückmann, N. Stenger, M. Kadic, J. Kaschke, A. Frölich, T. Kennerknecht, C. Eberl, M. Thiel, M. Wegener, Adv. Mater. 2012, 24, 2710.
5. V. S. Deshpande, N. A. Fleck, M. F. Ashby, J. Mech. Phys. Solids 2001, 49, 1747.
6. V. S. Deshpande, M. F. Ashby, N. A. Fleck, Acta Mater. 2001, 49, 1035.
7. Y. C. Wang, R. S. Lakes, Am. J. Phys. 2004, 72, 40.
8. R. Lakes, Science 1987, 235, 1038.
9. S. Babaee, J. Shim, J. C. Weaver, E. R. Chen, N. Patel, K. Bertoldi, Adv. Mater. 2013, 25, 5044.
10. K. Bertoldi, P. M. Reis, S. Willshaw, T. Mullin, Adv. Mater. 2010, 22, 361.
11. J. Shim, C. Perdigou, E. R. Chen, K. Bertoldi, P. M. Reis, Proc. Natl. Acad. Sci. 2012, 109, 5978.
12. R. S. Lakes, T. Lee, A. Bersie, Y. C. Wang, Nature 2001, 410, 565.
13. B. Moore, T. Jaglinski, D. S. Stone, R. S. Lakes, Philos. Mag. Lett. 2006, 86, 651.
14. R. S. Lakes, Philos. Mag. Lett. 2001, 81, 95.
15. I. Gibson, D. W. Rosen, B. Stucker, Additive Manufacturing Technologies: Rapid Prototyping to Direct Digital Manufacturing, Springer, New York 2010.
16. J. A. Lewis, Adv. Funct. Mater. 2006, 16, 2193.
17. J. N. Hanson Shepherd, S. T. Parker, R. F. Shepherd, M. U. Gillette, J. A. Lewis, R. G. Nuzzo, Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 47.
18. S. J. Hollister, Nat. Mater. 2005, 4, 518.
19. D. Therriault, S. R. White, J. A. Lewis, Nat. Mater. 2003, 2, 265.
20. W. Wu, C. J. Hansen, A. M. Aragon, P. H. Geubelle, S. R. White, J. A. Lewis, Soft Matter 2010, 6, 739.
21. J. S. Miller, K. R. Stevens, M. T. Yang, B. M. Baker, D.-H. T. Nguyen, D. M. Cohen, E. Toro, A. A. Chen, P. A. Galie, X. Yu, R. Chaturvedi, S. N. Bhatia, C. S. Chen, Nat. Mater. 2012, 11, 768.
22. K. S. Toohey, N. R. Sottos, J. A. Lewis, J. S. Moore, S. R. White, Nat. Mater. 2007, 6, 581.
23. N. G. Durmus, S. Tasoglu, U. Demirci, Nat. Mater. 2013, 12, 478.
24. M. Deubel, G. von Freymann, M. Wegener, S. Pereira, K. Busch, C. M. Soukoulis, Nat. Mater. 2004, 3, 444.
25. E. B. Duoss, M. Twardowski, J. A. Lewis, Adv. Mater. 2007, 19, 3485.
26. G. M. Gratson, F. García-Santamaría, V. Lousse, M. Xu, S. Fan, J. A. Lewis, P. V. Braun, Adv. Mater. 2006, 18, 461.
27. F. García-Santamaría, M. Xu, V. Lousse, S. Fan, P. V. Braun, J. A. Lewis, Adv. Mater. 2007, 19, 1567.
28. M. S. Rill, C. Plet, M. Thiel, I. Staude, G. von Freymann, S. Linden, M. Wegener, Nat. Mater. 2008, 7, 543.
29. T. Ergin, N. Stenger, P. Brenner, J. B. Pendry, M. Wegener, Science 2010, 328, 337.
30. B. Y. Ahn, E. B. Duoss, M. J. Motala, X. Guo, S.-I. Park, Y. Xiong, J. Yoon, R. G. Nuzzo, J. A. Rogers, J. A. Lewis, Science 2009, 323, 1590.
31. J. J. Adams, E. B. Duoss, T. F. Malkowski, M. J. Motala, B. Y. Ahn, R. G. Nuzzo, J. T. Bernhard, J. A. Lewis, Adv. Mater. 2011, 23, 1335.
32. K. Sun, T.-S. Wei, B. Y. Ahn, J. Y. Seo, S. J. Dillon, J. A. Lewis, Advanced Materials 2013. 25, 4539.
33. A. J. Jacobsen, W. Barvosa-Carter, S. Nutt, Acta Mater. 2007, 55, 6724.
34. A. J. Jacobsen, W. Barvosa-Carter, S. Nutt, Adv. Mater. 2007, 19, 3892.
35. T. A. Schaedler, A. J. Jacobsen, A. Torrents, A. E. Sorensen, J. Lian, J. R. Greer, L. Valdevit, W. B. Carter, Science 2011, 334, 962.
36. D. Jang, L. R. Meza, F. Greer, J. R. Greer, Nat. Mater. 2013, 12, 893.
37. L. Mullins, Rubber Chem. Technol. 1969, 42, 339.
38. J. H. Kinney, M. C. Nichols, Ann. Rev. Mater. Sci. 1992, 22, 121.