机械超材料具有十分独特的性能,然而一旦制造出来,单一的结构性能将限制其应用,特别是在需要丰富的可编程性和高效的形状可重构性等领域。为了突破这一局限,探索机械超材料的更多潜力, 本研究提出了一种具有可编程刚度的4D打印超材料的新设计策略。从折纸的概念出发,不仅可以通过改变几何参数来调整结构的刚度,还可以利用形状记忆特性来改变结构的几何形态。利用优异的吸能性能,设计制造了一种新型的鞋底。通过将摩擦电纳米发电机(TENG)的传感器功能集成到鞋底,成功实现了步态监测。4D打印形状记忆超材料在可编程减震和智能监测领域显示出非凡的潜力。4D打印技术在结构制造和结构制造后的重编程方面具有独特的优势,这将为TENG的功能集成和应用带来更多的可能性。