随着三维集成电路技术的飞速发展，芯片内部高功率晶体管产生的热量亟需沿面外（垂直芯片表面）方向高效传导至封装表面。同时，还需有效阻挡环境反向热流以保护温度敏感元器件。然而，现有热整流器件尺寸多在数十至数百微米量级，且主要局限于面内方向的热流调控，难以满足纳米尺度多层堆叠芯片对超薄、面外热管理的迫切需求。实现纳米尺度下界面热导的精确控制与非对称声子输运，是芯片热管理领域的一项重大挑战。受二维材料莫....

自然界中的许多生物依靠肌肉与骨骼的协同作用改变身体构型，动态调节运动速度、形变幅度与肢体力学特性，从而适应复杂多变的环境。为实现类似的变形能力和调节功能，变体机器人逐渐成为具身智能与多模态机器人领域的一个重要研究方向。然而，当前的主流变体机器人普遍采用“两套独立系统”的设计思路：一套负责构型切换（如变刚度致动器、舵机），另一套负责动力输出（如直流电机）。驱动元件冗余、机械结构复杂的问题，限制了....

从生物胚胎的发育到花的绽放，从文艺复兴帷幔的褶皱到行星尺度的断裂重构，变形广泛存在于自然界和工程系统中。对介质变形的理解与调控，也始终是力学的核心使命之一。自柯西和欧拉奠定经典弹性理论以来，静力学平衡一直是理解固体变形的基本范式。在这一框架下，结构与加载一旦确定，变形模式通常也随之确定。然而，能否仅依靠均布边界载荷，在同一均质弹性体中反复激发出局域化变形，则仍是一个开放命题。近日，清华大学陈常....

断裂是材料和工程结构最常见、也最难控制的失效方式之一。过去一百多年来，断裂力学的发展极大提升了人们对裂纹萌生与扩展规律的认识，但如何主动“编程”材料的断裂行为，仍然是该领域长期追求的重要目标。与断裂不同，失稳通常被视为另一种需要避免的结构失效模式。然而，近年来力学超材料领域的研究发现，弹性失稳不仅能够实现形状重构、快速致动等功能，还可能成为一种全新的力学设计工具。令人意想不到的是，断裂与失稳这....

近年来，皮肤集成电子器件在健康监测、人机交互和个性化医疗等领域展现出广阔的应用前景。随着应用需求从即时检测逐渐拓展至连续、长期佩戴，柔性电子器件不仅需要保持稳定的电学功能，还需兼顾与皮肤表面的柔顺贴合、透湿透气和舒适性。相较于传统的平面柔性电子，三维柔性电子器件可通过复杂空间构型设计在有限皮肤面积内集成更多功能模块，并增强对多类生理信号和复杂形变的感知能力。然而，集成于皮肤的三维结构更容易随皮....

理解材料本构关系在极端条件下对先进金属和超合金进行建模、设计和实际应用至关重要。目前，大多数本构模型都是唯象的。虽然晶体塑性有限元（CPFE）建模能够在微观尺度纳入物理方程，但高昂的计算成本使其在工程领域的应用变得困难。传统力学研究往往依赖于理论分析、数值模拟和实验观察的结合。然而，这些方法经常面临诸如高昂的计算成本、较强的模型假设等处理高维参数空间、复杂多尺度耦合和非线性实验数据的挑战。人工智能....