這種變形材料是由6個立方體構成,基于snapology技術,嵌入氣動裝置可使立方體變形,從而改變外形和大小。
據英國每日郵報報道,目前,科學家基于折疊立方體研制一種新型材料,它可以編程改變外形、大小和硬度,能夠壓扁成平板,之后再次恢復形狀。
工程師使用一種叫做snapology的現代折紙技術研制出這種“中間材料”,該技術也被稱為“模塊化折紙”,構造多樣化完全相同元素,將它們組裝成為一個較大的模型。美國哈佛大學工程師研制出這種“中間材料”,每個模塊是由6個立方體沿著邊緣結合而成。最終它將形成一個三維交叉結構,也被稱為擠壓立方體。
負責設計的研究人員指出,該材料將用于建造新類型輕便建筑結構,便于拆卸和組裝。伴隨著變形過程,該材料硬度將發生改變,這樣的建筑結構可以再次豎立起來,通過改變外形,更好地研究分析建筑設計。
這種材料還可以用于研制新類型可移動式屋頂,按照設計需要,將屋頂折疊起來或者改變墻壁外形。通過結合這些擠壓立方體成為一個較大的3D組裝結構,研究人員能夠建造具有新奇屬性的建筑材料。嵌入氣動裝置可使該材料沿著立方體更多邊緣進行折疊,扭曲受擠壓立方體,最終實現裝配。
研究報告第一作者約翰尼斯-奧弗維爾德(Johannes Overvelde)說:“我們已設計一個3D薄壁結構,可用于任意建筑結構的折疊和可編程處理。”目前這項最新研究報告發表在《自然—通訊》雜志上。
該材料的外形、體積大小和硬度將顯著改變,并且能夠不斷調諧和控制,研究人員連接64個立方體成為4x4x4的組裝體,它能夠生長、收縮、變形,完全折疊成一個平面結構。此外,伴隨著變形,它的硬度也會發生變化。工程師表示,除了長度、寬度和高度之外,硬度是第四維變化,意味著該材料應用十分廣泛,其外形可柔韌化,之后再變得堅硬結實。
約翰-鮑爾森工程和應用科學學院凱蒂婭-博爾托蒂(Katia Bertoldi)教授說:“我們不僅理解這種材料如何變形,同時還能將它投入到更多的應用領域。”這種材料可以按比例擴展,從納米等級至米等級,可用于制造手術支架,適用災難營救的輕便彈出式圓屋頂等。此外,該材料還用于“動態建筑”或者變形汽車。(來源:騰訊科學 悠悠/編譯)