可以折疊的魔幻材料誕生啦

材料牛注：還在擔心買不起房嗎？表擔心，可以折疊起來放進旅行包的房子誕生啦！哈佛大學的研究人員設計出了一類新型的可折疊材料，該材料具有多功能、可調節、自驅動的特點，能夠任意改變大小、體積和形狀。

哈佛大學以及威爾遜研究所的部分研究員于近日制備了一種可折疊的，能任意改變資深形狀體積以及大小的材料，該材料由24個面、36條邊的被擠壓后的立方體組成，理論以及實驗均表明，通過折疊立方體的特定邊緣，便可以改變它的形狀，就像是鉸鏈一樣。此外，為了避免外部輸入的需要，還可在結構體系中嵌入氣動制動器，通過制定程序改變其形狀和大小。

該結構的設計靈感來源于被稱為snapology的日本折紙藝術。

在實驗中，該研究團隊通過連接64個獨立單元，創造了一個可以放大、縮小以及全方位變形的4x4x4的立方體。改變微觀結構單元的方向，能夠將其完全地折疊成一個平面。該結構在形狀改變的同時剛度也在變化，也就意味著用同一種設計方法既可以得到柔軟的材料也可以得到堅硬的材料。這些在材料性能上的改變，相當于給材料增加了第四個維度。

Bertoldi教授稱：“我們不僅僅是要知道材料怎樣變形，還要知道用什么樣的驅動才能得到我們想要的形狀。各種類型的驅動器都能夠嵌入該結構材料中。”

研究員Hoberman表示：“此結構體系的研發有著重大的意義，可以應用于包括便攜式住所、形狀可調式建筑和可伸縮屋頂等在內的動態式建筑。”

Johannes T. B. Overvelde是Bertoldi的實驗室的研究生，也是該文章的第一作者，他表示：“我們設計出的三維薄片狀結構材料不僅可折疊，還能夠重復編程，可以制造出形狀、體積、剛度能夠被連續調控的任意結構的物體。小到外科手術的血管支架，大到救災場所用的便攜式帳篷，總之，從納米尺度到微米尺度再到宏觀尺度的物體都可以使用該材料。”

該項研究成果已發表在Nature Communications.上。

原文參考地址：Foldable material can change size, volume and shape

感謝材料人編輯部丁菲菲提供素材