2021年10月19日，哈佛大学约翰·A·保尔森工程与应用科学学院 (SEAS) 的研究人员宣布开发出一种可塑形材料，这种材料可以采取和保持任何几何上的稳定形状。该研究发表在《美国国家科学院院刊》上。
　　当下的变形材料，其微观基础结构只能在几种固定的设置之间转换，很难真正因应实际应用中无限的变化与挑战。但哈佛研究者们开发的新型可变形材料，其微观结构能在几乎任意设定的大范围内变形，并保持在几何和力学结构上的稳定性与独立可控性。
　　设计可变形材料的最大难题之一，是权衡共形适应性和刚性这两个看似矛盾的需求。共形适应性让微观结构可以转换为新的形状，但如果适应性过强，则微观结构无法稳定地保持形状。刚性有助于保持材料的微观结构稳固，但如果刚性太强，则微观结构无法变化新形状。
　　研究团队从设计微观结构的中性稳定基础单元开始，此单元由两个刚性元件、一个支柱和一个杠杆以及两个可拉伸弹性弹簧组成。
　　这种结合弹性与刚性元件的设计，将重力、动能等各种物理能量，在微观结构中的每个基础单元之间，以变化的平衡来分布。如此一来，组成材料的微观结构就可以在无数个位置或导向之间转换，并在其中任何一个位置或方向上保持稳定。材料因此得到近乎无限的稳定形变。
　　通过拥有一个中性稳定的单元，研究者可以将微观结构单元的几何形状、与其在个体和集体层面的机械反应分开。基础单元的几何形状，可以通过改变其整体尺寸、以及单个可移动支柱的长度来改变。而它的弹性变化，可以通过改变结构内弹簧的刚度、或支柱的长度来改变。
　　研究人员将这种基础微观单元构成的材料称为＂全形材料＂，因为它们能够变形为任何稳定的形状。研究人员将单个微观基础单元用天然稳定的黏合分子连接起来，以此构建可任意变形的2D和3D结构。
　　按照研究团队的数学建模和现实试验，由这种材料构成的刚性平面体同时能向上弯曲、扭曲成螺旋状、被变形成两张不同的脸谱。研究人员称这些材料可以按比例缩小以用作纳米机器人、或微观生物技术所需的传感器，也可以按比例放大以用于大规模建筑。

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