哈佛工程师开创可编程切纸超材料用于智能软体机器人
切纸是日本剪纸艺术，涉及折叠再巧妙剪裁成所需形状，展开观看。简单切纸多对称，如五角星、雪花。近年科学家用此艺术将正方形变圆、二维变三维、开发蛇形机器人。这仅是开始：技术近期将有多种应用。哈佛大学研究者开发框架编程切纸表面，使结构可用于可穿戴设备、可拉伸电子、变形机器人等。
增强切纸超材料功能
切纸超材料易剪裁拉伸变复杂三维构型。引入层级结构进一步增强功能：实现更大拉伸性和更宽带隙可调性。以往层级切纸超材料研究聚焦厚板面内变形。本工作探索薄层级切纸片及其面外屈曲行为。用激光切割将片分成系列方形盒，再进一步细分为小方形。第一、第二层切割在超材料拉伸时均响应（第二层切割增加更丰富响应集）。研究者发现可通过精心选择片厚度和各层切割宽度编程力学超材料。为演示成果，拉伸可编程层级切纸片显示“I Love HU”信息并显现圣诞树等形状。总结：混合两个或更多层级模式形成异质表面，研究者可进一步配置力学响应，通过施加力学变形加密/读出数据。
参考文献：Advanced Functional Materials | DOI:10.1002/adfm.201906711 | 哈佛大学
下一步
本研究技术贡献于形态计算和可编程超材料领域。也为设计多模态功能智能软皮肤开启新大门。随对材料力学性质控制增强，可将层级切纸表面集成进软体机器人构建智能显示、触觉传感器、或根据环境改变摩擦水平的皮肤。
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