剪紙藝術(shù)是古老的中國民間藝術(shù)之一。近日,剪紙啟發(fā)了研究人員,讓他們設計出了薄片材料,并且這種材料能在環(huán)境刺激下自動重新配置成新的二維(2D)形狀和三維(3D)結(jié)構(gòu)。
研究人員還基于此創(chuàng)造出了各種各樣的機器人。
北卡羅萊納州立大學機械與航空航天工程助理教授、該研究論文的通訊作者Jie Yin說:“這是我們所知道的第一個2D剪紙模式在沒有機械輸入的情況下自動重塑成獨特的3D結(jié)構(gòu)的案例。”
新的“活性剪紙”概念依賴于一種三層材料,包括兩層對熱不敏感的外層,以及中間的一層對熱反應收縮的聚合物層。用熱能可以讓材料自行改變形狀。
研究人員使用這種材料制造出了對熱能有反應的剪紙機器人,包括簡單的夾持裝置和自動折疊盒。
研究人員表示,其它對刺激有反應的聚合物材料,比如光敏液晶,也可能制造出類似的機器人。