科學(xué)家近日研發(fā)出了一種由可折疊的立方體構(gòu)成的新型材料，可以通過(guò)編程改變它的形狀、大小和硬度。也許它這一會(huì)兒還是一片平平的薄片，下一秒又變得鼓鼓囊囊的。
       工程師在研發(fā)這一“超級(jí)材料”的過(guò)程中，使用了一種名叫snapology的日本折紙的現(xiàn)代版本。該技術(shù)又稱(chēng)單元折紙，或模塊折紙，需要先做出多個(gè)完全相同的組件，然后將它們組合成一個(gè)較大的模型。
       在這種由哈佛大學(xué)的工程師研發(fā)的超級(jí)材料中，每個(gè)模塊包含6個(gè)開(kāi)口的正方體，彼此之間靠邊相連。最后的組裝結(jié)果呈現(xiàn)出三維交叉結(jié)構(gòu)。
       該材料的研發(fā)人員稱(chēng)，有了這種材料，我們或許能造出新型便攜式建筑，可以隨時(shí)推倒躺平，也能隨時(shí)拔地而起。
       由于該材料在改變形狀的同時(shí)，硬度也會(huì)隨之發(fā)生變化，人們可以在搭建建筑物的時(shí)候，通過(guò)改變建筑物的形狀使其變得堅(jiān)固起來(lái)。
       該材料還可以用來(lái)制造可回縮式屋頂，或者能夠根據(jù)需要改變形狀的墻壁。
       研究人員將這些立方體組合成一個(gè)大型3D結(jié)構(gòu)，從而成功研發(fā)出了一種具有許多有趣性質(zhì)的新型建筑材料。
       內(nèi)置的氣動(dòng)執(zhí)行器能夠讓這些立方體沿著一條邊、或者多條邊折疊起來(lái)，從而使整個(gè)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。
       “我們?cè)O(shè)計(jì)出了一種3維薄壁結(jié)構(gòu)，可以用來(lái)制造可折疊的、可以用程序重新設(shè)計(jì)的建筑。”該論文的第一作者，約翰尼斯·奧沃維爾德(Johannes Overvelde)說(shuō)道。“我們可以隨時(shí)改變和控制它的形狀、體積和硬度。”
       研究人員將64個(gè)獨(dú)立單元組合成一個(gè)4x4x4的結(jié)構(gòu)，它的體積可以忽大忽小，可以改變形狀，還能忽然變成一張平平的薄片。
       在它形狀改變的同時(shí)，該材料的硬度也會(huì)發(fā)生改變。研究人員稱(chēng)，這為該材料在長(zhǎng)度、寬度和高度之外，又增加了一種維度。這意味著它可以用來(lái)制造一種獨(dú)特的材料，處于某個(gè)形狀時(shí)容易變形，處于另一個(gè)形狀時(shí)則堅(jiān)硬無(wú)比。
       凱蒂亞·伯托迪奧教授(Katia Bertoldio)表示：“我們不僅了解了這種材料變形的原理，還能對(duì)其加以實(shí)際利用。我們知道究竟該怎樣做，才能得到我們想要的形狀。”
       “這是一種全新的、能夠輕松改變大小的可折疊材料。”奧沃維爾德先生指出。 “無(wú)論是在微觀尺度上還是在宏觀尺度上，這種材料都能大顯身手。從外科手術(shù)支架到賑災(zāi)的窩棚，它都能一展神威。”
       除此之外，該材料還能被用來(lái)制造“動(dòng)態(tài)建筑”，或者能改變形狀的車(chē)輛。這種車(chē)輛在疾馳時(shí)能夠伸長(zhǎng)，從而更加符合空氣動(dòng)力學(xué);但到了目的地之后又會(huì)縮短，方便在城里停車(chē)。