受章鱼启发的变形超材料是世界首创

新材料可以根据需要实时改变其形状，这可能对各个行业产生巨大影响。

这种新的超材料可能听起来像是科幻小说中的东西，但它是真实的，并且可以根据需要实时改变其形状。 

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韩国研究人员创造了一种非凡的首个可编码多功能材料，它可以实时转变为不同的形状和机械性能。这种新型超材料的灵感来自一个意想不到的地方：章鱼。

研究人员表示，这种材料超越了现有材料的限制，为需要快速适应的各个领域，尤其是机器人领域，开辟了新的可能性。

克服软机器的硬限制

与生物例子相比，软机器在适应不断变化的环境的能力方面往往落后。这是因为它们的实时可调性存在很大的限制，并且它们的可重新编程属性和功能的范围也受到限制。也就是说，到现在为止。

这种新型数字可编程材料具有多种卓越的机械性能，包括变形和记忆、应力应变响应以及压缩负载下的泊松比（显示可变形体的横截面在纵向拉伸下如何变化）。

此外，新材料还展示了面向应用的功能，例如可调节和可重复使用的能量吸收和压力传递。

这一突破可能会开启完全自适应软机器人和智能交互机器的发展新时代。

该团队在论文中写道：“我们引入了一种超材料复合系统，通过将编码的数字图案信息转换为机械像素的离散刚度状态，可以对各种机械信息进行分级和可逆调整。”

为了开发它，韩国 UNIST 材料科学与工程系的 Jiyun Kim 教授领导的团队引入了一种使用图形刚度模式的新方法，该方法允许材料具有丰富的形状可重构性。这使他们能够在“简单拉胀”（具有负泊松比的结构或材料）内的材料组成单元的“数字二元刚度状态”（基本上是软状态或刚性状态）之间独立切换，其特征椭圆形空隙。

作者在论文中解释说，该材料实现了“各种机械品质的原位和分级可调性”。 ”

“我们开发了一种超材料，可以在几分钟内实现所需的特性，而不需要额外的硬件，”该研究的第一作者、UNIST 材料科学与工程联合硕士/博士项目的学生 Jun Kyu Choe 说道，在一份声明中说。

“这为先进自适应材料和自适应机器人的未来发展开辟了新的可能性。 ”

Choe 和同事通过“自适应冲击能量吸收材料”展示了该材料的潜力，该材料可以根据突然的冲击调整其性能。该材料能够通过最大限度地减少传递到受保护物体的力来限制损坏或受伤的风险。然后，该团队将这种材料转变为“力传输材料”，可以在所需的位置和时间传递力。

通过输入特定的数字命令，该材料可以操作相邻的 LED 开关，从而可以精确控制力传输路径。

这种超材料还与一系列现有设备和小工具以及人工智能技术（包括深度学习）兼容。

金教授补充道：“这种超材料能够将数字信息实时转换为物理信息，将为能够学习和适应周围环境的创新新材料铺平道路。”

该研究发表在《先进材料》上。