普林斯顿大学团队研发出一种受折纸艺术启发的创新材料，该材料无需马达或内部齿轮，即可根据电磁指令膨胀、变形和移动，如同遥控机器人。这种超材料由简单的塑料和磁性复合材料构成，通过磁场控制其结构，实现各种复杂运动。该技术在柔性机器人、医疗、航空航天等领域有广泛应用前景，如精确输送药物或辅助外科手术。此外，该材料还具备温度调节能力，并可能用于模拟复杂系统，标志着机器人学进入一个新时代。

💡新型材料是一种超材料，其特性由物理结构决定，而非化学成分。研究团队通过使用简单的塑料和定制的磁性复合材料，构建了一个可远程操控的模块化组合体——“元机器人”（Metabot）。

✨研究团队借鉴折纸艺术，设计了具有特定排列支撑支柱的塑料管，当压缩时会扭曲，而扭曲时又会被压缩。通过连接两个镜像的克雷斯林管，创建了基础构建块，并使每个部分都能独立响应精确设计的磁场。

🚀该材料能够进行大幅度的扭转、收缩等动作，并能作为温度调节器，将表面温度从27摄氏度调整到70摄氏度。潜在应用包括医疗领域，如精确输送药物或辅助外科手术，以及航空航天工程、能量吸收及体温调节等领域。

🔬这种材料具有类似于物理系统中的滞后现象，即系统的反应依赖于其内部状态的历史变化。这一特性对于模拟难以用数学建模的复杂系统非常有用，甚至可能被用来设计模仿计算机晶体管逻辑门的物理结构。

受折纸艺术启发

    科技日报北京4月24日电 （记者张梦然）美国普林斯顿大学团队开发出一种创新材料。它能扩展、变形、移动，并像遥控机器人一样根据电磁指令执行任务。这种材料没有传统的马达或内部齿轮，却能改变形状和移动。在最新一期《自然》杂志上发表的文章中，团队描述了如何借鉴折纸艺术，创造出了这种模糊了机器人与材料之间界限的结构。

    这种创新材料是一种超材料，其特性由物理结构决定，而非化学成分。通过使用简单的塑料和定制的磁性复合材料，团队构建了一个可以远程操控的模块化组合体——“元机器人”（Metabot）。利用磁场，他们可改变超材料的结构，使其膨胀、移动和变形，所有操作均无需接触材料本身。

    该超材料由许多互为镜像的可重构单元组成，这些单元之间的手性关系使得复杂的运动成为可能。只需轻微的电磁刺激，就能促使Metabot进行大幅度的扭转、收缩等动作。这项技术有望推动柔性机器人、航空航天工程、能量吸收及体温调节等多个领域取得进步。

    另外一个潜在应用是医疗领域。比如未来可以通过类似的机器人将药物精确输送到身体特定部位，或者辅助外科手术修复受损组织。

    团队还展示了这种材料作为温度调节器的能力。在实验中，他们成功地将表面温度从27摄氏度调整到70摄氏度，然后再调回。

    这种新材料的关键在于其几何设计。团队制作了具有特定排列支撑支柱的塑料管，当压缩时它会扭曲，而扭曲时它又会被压缩。这种设计基于折纸中的克雷斯林图案。通过连接两个镜像的克雷斯林管，团队创建了基础构建块，并使每个部分都能独立响应精确设计的磁场。

    由于手性带来的不对称行为，这种材料能够表现出类似于物理系统中的滞后现象，即系统的反应依赖于其内部状态的历史变化。这一特性对于模拟难以用数学建模的复杂系统非常有用。长远来看，这种超材料甚至可能被用来设计模仿计算机晶体管逻辑门的物理结构。

【总编辑圈点】

    这种材料挑战了我们对机器人的传统理解，让人瞬间联想到《变形金刚》中的场景。它或许标志着机器人学进入了一个新的时代。在这个时代中，智能行为可以通过材料本身的特性直接实现，而不需要复杂的内部构造。这一发展会极大地简化未来机器人设计，并提高其适应性和灵活性。该技术除了应用在医疗领域，也能在提升航空设备性能或改善建筑能效方面提供解决方案。长远来看，它也是对我们思考材料、机器与智能之间关系的一种启示。