是不是很好玩,这是什么东西呢?
实际上,这是一种超材料的设计方案。
超材料,是一类能改变声音、光线等物理现象的人造材料。
许多超材料能够使光线弯曲,或可以从软变硬,甚至能够吸收地震波。
不过,超材料的本领主要靠的不是它们的材质,而是结构。
超材料听起来很厉害,有很多用处,但是它们往往只有一种特定的结构,适用于特定的任务,并不具有多功能。
为了让超材料具有多功能,就必须要让它能够在多个结构之间转换,这就是一个超级大的难点了。
好在去年,哈佛大学的研究人员设计出了设计多功能超材料的方法。
因为超材料设计的可能性太多了,因此这些科学家们和数学家们合作,研究出了一个“一劳永逸”的计算机模型。
他们让这个计算机模型用简单的几何形状,来设计和筛选可行的超材料折叠方法。我们在动图中看到的这些硬纸板做的折叠,就是计算机模型得到的一些结果。
还记得小时候玩过的“东南西北”那个游戏吗?实际上,用这个计算机模型得到的折纸在变形的时候,就和东南西北折纸一样顺滑流畅哦!
这种计算机模型可以用来设计任何大小的超材料,既可以设计太阳能板,也可以设计纳米大小的晶体。因此,从物理学家、机器人工程师到建筑师和设计师,都用得上这种超材料设计计算机模型。
这个科研团队的带头人、哈佛大学的工程学教授卡蒂娅·贝尔托蒂特别喜欢折纸,她的团队还设计出了下面这种古灵精怪的可折叠材料。
这个高级版的“东西南北”用的材料非常牢固,而且可以经历各种折叠。
想象一下,以后快递到家的家具或许就装在一个扁平的纸板箱里,拿出来抖两下,就可以变成立体的家具了。
来源:把科学带回家微信公众号
责任编辑:沈湫莎