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石墨烯、细胞膜、植物叶片等二维膜结构在自然界中广泛存在，其基本特征是厚度远小于长度和宽度．这种几何尺寸的量级差异导致了弹性模在驱动力作用下，低能态的面外弯曲远比面内压缩容易发生．在膜结构的形成演化过程中，由于生长、对称破缺、熵等多种因素影响，膜内易出现旋错、位错、夹杂、自然弯曲等不同类型的缺陷。这些缺陷引入的应力场致使弹性膜结构失稳或面外变形，从而呈现出复杂多变的三维几何形貌．