在壓力驅動下，只需要3步，這種超材料就可以實現自摺疊。
物體越複雜，其摺疊難度越高。例如，太空衛星為了摺疊一個儀器，需要用到很多個電機。甚至一張小小的路線圖，使用者想摺疊它也要頗費心思。《自然》（Nature）9月27日報道，荷蘭萊頓大學（簡稱LU）和阿姆斯特丹大學（簡稱AU）的物理學家們發現了一種超材料，經簡單幾步，就可以實現摺疊。
摺疊原理雖然很簡單，但它涉及的步驟必須以正確的順序執行，才能實現摺疊的目標。摺疊路線圖已經讓人抓狂，而與衛星的防護罩和各種儀器臂的摺疊相比，這簡直微不足道——衛星上的儀器摺疊，每一步都需要相應的小電機在正確的時間執行正確的操作。
LU的物理學家馬丁·範·海科（Martin van Hecke）和克雷丁·庫萊斯（Corentin Coulais）等，設計了一種結構，當其兩側受到輕微壓力時，可以分幾步自摺疊。庫萊斯說：“自然界中存在大量多級摺疊過程。如蛋白質可通過幾個步驟摺疊起來。然而在技術上，這樣的步驟並非自發過程，它需要多個電機驅動。我們希望製造出一種內置的、多級自摺疊人工材料，這樣就可以告別摺疊電機了。”
研究人員使用了一種寬約10釐米的橡膠砌塊。橡膠砌塊的連接很靈活，因此它們構成的結構可以實現轉動。研究人員通過調整砌塊連接的厚度來規劃摺疊順序，對結構側面施加壓力，就可以使它形成新的、更緊湊的結構並最終在後續更多的壓力驅動下完成摺疊。庫萊斯等發現的這種超材料，只需要3步就可以實現摺疊，創下了該領域的記錄。自摺疊材料還包含內置的自我校正機制。如果砌塊連接出現錯誤，相鄰的砌塊的轉動就會出錯。通過與其他方塊的碰撞，出錯的砌塊又可以被推回正確的位置。
目前，範·海科認為他們已經取得了基礎層面上的進步，許多潛在應用可能由此產生。他說：“自動摺疊和自我校正在航天工業中非常重要，航天技術需要自動化，並且不能出錯。同樣的，在醫療領域，如果醫用探針在摺疊的時候卡住了，就很難從患者體內取出來了。我們正在試圖模擬這類自動摺疊過程，並希望通過使用更簡單的結構來理解它，進而設計出具有實際應用價值的複雜結構。”
編譯：雷鑫宇 審稿：三水 責編：張夢
原文鏈接：https://phys.org/news/2018-09-self-folding-metamaterial.html
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