在压力驱动下，只需要3步，这种超材料就可以实现自折叠。
物体越复杂，其折叠难度越高。例如，太空卫星为了折叠一个仪器，需要用到很多个电机。甚至一张小小的路线图，使用者想折叠它也要颇费心思。《自然》（Nature）9月27日报道，荷兰莱顿大学（简称LU）和阿姆斯特丹大学（简称AU）的物理学家们发现了一种超材料，经简单几步，就可以实现折叠。
折叠原理虽然很简单，但它涉及的步骤必须以正确的顺序执行，才能实现折叠的目标。折叠路线图已经让人抓狂，而与卫星的防护罩和各种仪器臂的折叠相比，这简直微不足道——卫星上的仪器折叠，每一步都需要相应的小电机在正确的时间执行正确的操作。
LU的物理学家马丁·范·海科（Martin van Hecke）和克雷丁·库莱斯（Corentin Coulais）等，设计了一种结构，当其两侧受到轻微压力时，可以分几步自折叠。库莱斯说：“自然界中存在大量多级折叠过程。如蛋白质可通过几个步骤折叠起来。然而在技术上，这样的步骤并非自发过程，它需要多个电机驱动。我们希望制造出一种内置的、多级自折叠人工材料，这样就可以告别折叠电机了。”
研究人员使用了一种宽约10厘米的橡胶砌块。橡胶砌块的连接很灵活，因此它们构成的结构可以实现转动。研究人员通过调整砌块连接的厚度来规划折叠顺序，对结构侧面施加压力，就可以使它形成新的、更紧凑的结构并最终在后续更多的压力驱动下完成折叠。库莱斯等发现的这种超材料，只需要3步就可以实现折叠，创下了该领域的记录。自折叠材料还包含内置的自我校正机制。如果砌块连接出现错误，相邻的砌块的转动就会出错。通过与其他方块的碰撞，出错的砌块又可以被推回正确的位置。
目前，范·海科认为他们已经取得了基础层面上的进步，许多潜在应用可能由此产生。他说：“自动折叠和自我校正在航天工业中非常重要，航天技术需要自动化，并且不能出错。同样的，在医疗领域，如果医用探针在折叠的时候卡住了，就很难从患者体内取出来了。我们正在试图模拟这类自动折叠过程，并希望通过使用更简单的结构来理解它，进而设计出具有实际应用价值的复杂结构。”
编译：雷鑫宇 审稿：三水 责编：张梦
原文链接：https://phys.org/news/2018-09-self-folding-metamaterial.html
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