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龙图腾网获悉北京林业大学申请的专利基于负泊松比材料的自我生长的人工根系4D增材制造方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119820860B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-17发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510312546.9，技术领域涉及：B29C64/386；该发明授权基于负泊松比材料的自我生长的人工根系4D增材制造方法是由黄建坤;沈适;林镇艺;冀晓东;张之伟;吕立群设计研发完成，并于2025-03-17向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于负泊松比材料的自我生长的人工根系4D增材制造方法在说明书摘要公布了：本发明提供一种基于负泊松比材料的自我生长的人工根系4D增材制造方法，涉及超材料生物结构构建和制造技术领域。所述人工根系是由重复单胞结构构建而成，所述方法包括以下步骤：（1）参数化设计芯体单胞结构，由此构建三维负泊松比芯体结构；（2）参数化设计表皮单胞结构，由此构建三维负泊松比管状结构；（3）将所述芯体结构和所述管状结构组合成整体结构，3D打印所述整体结构形成单个根；（4）通过调整设计参数，打印多个根系并组装为复杂三维根系，模拟单根和复杂根系的生长。本发明能制造具有良好且全面的真实根系性能的结构，能充分模拟根系的力学、吸水和持水、以及摩擦特性，在植物根系和生态修复研究领域具有广阔的应用前景。

本发明授权基于负泊松比材料的自我生长的人工根系4D增材制造方法在权利要求书中公布了：1.一种基于负泊松比材料的自我生长的人工根系4D增材制造方法，其特征在于，所述人工根系是由重复单胞结构构建而成，所述方法包括以下步骤： （1）参数化设计芯体单胞结构，由此构建三维负泊松比芯体结构； （2）参数化设计表皮单胞结构，由此构建三维负泊松比管状结构； （3）将所述芯体结构和所述管状结构组合成整体结构，3D打印所述整体结构形成单根； （4）通过调整设计参数，打印多个单根并组装为复杂三维根系，模拟单根和复杂根系的生长； 其中，采用了三维负泊松比材料，所述三维负泊松比材料由重复单胞结构构建而成，其中负泊松比方柱作为根系芯体，负泊松比圆柱作为根系表皮，在外力作用下能压缩为原体积20%~40%的实体，并在水环境及热环境变化下，自我生长为长根系，实现4D效果， 其中，所述芯体单胞为一个对称的六边形，由内部和外部两个六边形组成，所述外部六边形的上边和下边为水平线段，左右两边为等腰三角形的斜边，内部六边形与外部六边形形状相同但尺寸更小，且两者之间形成均匀的环形边框区域，单胞中间两侧伸出两个长方体短臂，用于单胞之间的连接，所述芯体单胞用于模拟根系芯体； 由多个连续排列的表皮单胞组成表皮，所述表皮为管状多孔结构，表皮单胞的形状与所述芯体单胞的形状相同，所述表皮单胞通过相邻边相互连接，使得相邻的表皮单胞共享边缘，形成一个紧密排列的管状整体，用于模拟根系表皮； 根系芯体和管状表皮通过共用接触组成单个整体根系，并用于3D打印成型。

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