Mechanical metamaterials are carefully engineered materials whose properties are controlled by their structure, not by their composition, which allows using metamaterials to study and control physical effects in detail⁠.

On a structural level, the properties featured by a majority of mechanical metamaterials can be ascribed to the finite number of soft internal degrees-of freedom allowing for low-energy deformations.

In the first part of this thesis we study the geometry of folding patterns.

In the traditional theory of linear elasticity, superposition dictates that the response of a material does not depend on the sequence of the applied mechanical actuations.

Mechanical metamaterials are man-made materials which derive their unusual properties from their structure rather than their composition.

Mechanische metamaterialen blijken nog meer verrassingen in petto te hebben bovenop hun ongebruikelijke eigenschappen zoals vormtransformatie en programmeerbaarheid. Als de materialen een slag groter zijn, gelden er nieuwe spelregels. Dit ontdekten onderzoekers van AMOLF en de universiteiten van Leiden…

Persaandacht voor de Nature Physics-publicatie over Topologische Metamaterialen.

Bepaalde afwijkingen in het rooster van mechanische metamaterialen kunnen leiden tot topologisch beschermde excitaties in het rooster. Dit vormt het mechanische equivalent van de al langer bekende topologische beschermde toestanden in elektronische systemen, zoals topologische isolatoren. Dat tonen…

Onderzoeksgroepen in het Biological & Soft Matter onderzoeksprogramma ontrafelen de mechanismen in biologische processen en ontwikkelen nieuwe zachte materialen die geïnspireerd zijn door de natuur.

Wetenschappers van de Universiteit Leiden hebben een nieuw metamateriaal ontwikkeld dat zich op instelbare manier kan vervormen.

Zonder elektronica die computertaken uitvoert zou ons dagelijks leven er heel anders uitzien. Apparaten zoals liften, verkoopautomaten, draaihekken, wasmachines en zelfs verkeerslichten maken gebruik van een eenvoudige vorm van elektronisch computergebruik om van de ene toestand naar de andere over…

De Physicaprijs 2020 is toegekend aan Martin van Hecke, onderzoeker aan het Leids Instituut voor Onderzoek in de Natuurkunde (LION) en ook verbonden aan het Amsterdamse AMOLF. Van Hecke is een van Nederlands meest innovatieve onderzoekers aan het verrassend complexe gedrag van op het eerste gezicht…

Metamaterialenonderzoeker Martin van Hecke was onderwerp van een reportage in Atlas, het NTR-televisieprogramma over wetenschap en actualiteit.

Errors are everywhere, and mechanical failures are especially common: buckled grain silos and cracked support columns are, justly, seen as an issue to be avoided.

Geometric phases lead to a nontrivial interference result when an electron's different quantum mechanical paths choices encircle a magnetic coil in an Aharonov-Bohm experiment.

Promotie

Martin van Hecke krijgt een ERC-onderzoekssubsidie van 2,5 miljoen euro voor onderzoek van zijn groep naar materialen die informatie verwerken. Een plakje rubber dat tot tien kan tellen is er al.

Wat is mechanica van zachte materialen (o.a. schuim, zand)?

Stijve materialen breken gemakkelijker dan flexibele. Deze simpele constatering leidt tot een manier om de breedte van een barst te voorspellen en beheersen. Theoretisch begrip van hoe materialen breken is handig in bijvoorbeeld de productie van auto’s en beeldschermen. Publicatie in PNAS.

Voor het eerst is een materiaal ontwikkeld dat meerdere, geheel verschillende mechanische eigenschappen kan aannemen en hiertussen kan schakelen. Leids natuurkundige Martin van Hecke en collega’s publiceren hun resultaten op 2 oktober in Physical Review Letters.

Een speciaal ontworpen systeem van tandwielen is flexibel aan één kant en stijf aan de andere. Dit zijn robuuste eigenschappen van de structuur, die zelfs geldig blijven bij fabricagefouten. Dit opkomende onderzoeksveld kan leiden tot nieuwe manieren om tandwielsystemen te ontwerpen, zoals satelliettrackers…

Hoe beheersen kenmerken van de architectuur van breekbare materialen hun extreme mechanica?

Hoe complexer het voorwerp, des te ingewikkelder het is om op te vouwen. Een ruimtevaartuig heeft al snel vele motortjes nodig om een instrument-arm in elkaar te vouwen en mensen hebben zelfs moeite met een wegenkaart. Natuurkundigen uit Leiden en Amsterdam hebben nu een structuur ontworpen die zichzelf…

Martin van Hecke en Lennard Kwakernaak ontwikkelen in hun onderzoek met universiteit leiden en amolf een mechanisch metamateriaal dat tot tien kan tellen.

Onderzoekers hebben een materiaal ontwikkeld dat ingaat tegen een van de basisprincipes van de natuurkunde. Reguliere materialen die ingedrukt worden, verspreiden de druk gelijkmatig, ongeacht waar die vandaan komt. Het nieuwe materiaal breekt met deze wetmatigheid en dat kan interessant zijn voor toepassingen…

Promotie

Promovenda Jiangnan Ding onderzoekt hoe je een blok rubber zo kunt ontwerpen dat het dienst kan doen als een mechanische computerbit. Zo'n zogenaamd mechanisch metamateriaal wordt op een specifieke manier samengeperst om de vorm te veranderen. ‘Met een heel eenvoudig materiaal kunnen we in de toekomst…

Martin van Hecke en Anne Meeussen publiceren in het tijdschrift Nature over mechanische metamaterialen. Ze hebben een nieuwe klasse multistabiele materialen ontdekt. Dit is gebaseerd op ribbeltjes plastic.

Tijdens de vroege moderne tijd werden veel middeleeuwse manuscripten in stroken perkament gesneden, die opnieuw werden gebruikt om de bindingen van nieuw gedrukte boeken te versterken. Tot voor kort kwamen deze hergebruikte stukjes middeleeuwse manuscripten alleen aan het licht wanneer de vroege moderne…

Verbreden palet van onderwijsmiddelen

Onderzoeker van metamaterialen Martin van Hecke is door de American Physical Society (APS) verkozen als fellow, een eer die slechts voor een half procent van de leden weggelegd is.

De nieuwste inzichten

Martin van Hecke publiceerde een artikel in Nature samen met natuurkundigen van AMOLF en de UvA. Ze hebben metamaterialen ontwikkeld die uit zichzelf opvouwen, zelfs in meerdere stappen. Van Hecke verscheen in de volgende media:

Leidse theoretisch fysici hebben bewezen dat niet alleen de genetische informatie in DNA bepaalt wie we zijn, maar ook de mechanica van DNA. Helmut Schiessel en zijn onderzoeksgroep simuleerden vele DNA-sequenties en vonden een correlatie tussen mechanische kenmerken en de manier waarop DNA is opgevouwen.…

Natuurkundige Martin van Hecke, onderzoeker naar vouwende, vervormende en programmeerbare ‘mechanische metamaterialen’ geeft in de Volkskrant commentaar op een origami-schokdemper waarover collega’s publiceerden in het vakblad Science Advances. ‘Wetenschappers denken veel na over hoe je het beste klappen…

De Universiteit Leiden reikt regelmatig eredoctoraten, onderscheidingen en prijzen uit.

Op een ogenschijnlijk gewone kubus verschijnt onder druk een patroon van hollingen en bollingen. Er is nu een methode ontwikkeld om zulke 3 dimensionale structuren te ontwerpen en maken met eenvoudige bouwstenen. Publicatie in Nature.

Onderzoekers van het Leiden Institute of Physics en FOM-instituut AMOLF maakten een rubberen staaf die bij minder druk juist sneller doorbuigt. Een artikel over het onderzoek, in samenwerking met Harvard University, verscheen op 21 juli in Physical Review Letters.

Metamaterialen hebben eigenschappen die afhankelijk zijn van hun vorm en architectuur. Onderzoekers van AMOLF, Universiteit Leiden en de Universiteit van Tel Aviv vonden een nieuwe manier om deze metamaterialen en hun eigenschappen te ontwerpen door expres foutjes in te bouwen. Ze publiceren hun resultaten…

Een stukje geribbeld rubber functioneert als een eenvoudige computer, met geheugen en het vermogen om tot twee te tellen. Leidse natuurkundige onderzoekers publiceren erover in het tijdschrift PNAS. ‘Simpele materialen kunnen informatie verwerken, en wij zijn bezig de principes daarvan te achterhale…

In hun zoektocht naar materialen die zonder weerstand stroom geleiden bij gematigde temperaturen, sleutelen wetenschappers meestal aan de chemische samenstelling. Leidse natuurkundigen komen nu met een radicaal nieuwe benadering: gaatjes prikken in een periodiek patroon. Publicatie in SciPost.

Zeshonderd mensen hadden zich op 20 april verzameld in de Pieterskerk, waaronder honderden pientere scholieren: de deelnemers aan de Pre-University Classes hadden hun slotbijeenkomst en veel van hen hadden hun ouders meegebracht. Het was een kennisintensieve middag.

Welke natuurkundige krachten zijn werkzaam in ons heelal? Prof.dr. Vincent Icke beantwoordt deze vraag in dit boeiende college van ruim zeven uur. Het hoorcollege Kosmische Krachten - Natuurwetten in werking' is nu online te bestellen!

Wiskunde en Natuurwetenschappen, Leids Instituut voor Onderzoek in de Natuurkunde (LION)

Het is de groep van Daniela Kraft gelukt om een netwerk van microdeeltjes te maken dat zowel sterk als volledig flexibel is. Dat klinkt misschien simpel, maar toch zijn ze wereldwijd de eersten die hierin geslaagd zijn. Een heuse doorbraak in de natuurkunde van zachte materie.

Het Leidse natuurkunde-instituut organiseert van 22 juli tot 1 augustus haar jaarlijkse Summer School: ‘Modern Physics at all Scales’.