由美國國家科學(xué)基金會(huì )(National Science Foundation)資助的北卡羅來(lái)納州立大學(xué)的研究人員 展示了如何使用kirigami啟發(fā)的技術(shù)來(lái)設計薄片材料，這些薄片可以響應環(huán)境刺激而自動(dòng)重新配置為新的2D形狀和3D結構。

Kirigami是一種藝術(shù)形式，其中將單張紙切割并折疊以創(chuàng )建新的形狀和結構。

NSF民事部項目主管Nakhiah Goulbourne說(shuō)：“通過(guò)該項目獲得的知識將促進(jìn)多種技術(shù)，包括軟機器人技術(shù)和可部署結構，其中可重構材料是可拉伸電子設備，電子皮膚和發(fā)電設備的可行構造。” ，機械和制造創(chuàng )新。這項研究通過(guò)將kirigami和軟功能材料的藝術(shù)性結合起來(lái)，將幾何和力學(xué)結合起來(lái)，豐富了3D形狀構象庫。

該 研究發(fā)表 在《 美國國家科學(xué)院院刊》上 ?？梢栽贜C State 新聞稿中找到更多信息 。

“這是我們所知的第一種情況，其中2D折紙模式可以自動(dòng)將其自身重塑為不同的3D結構，而無(wú)需機械輸入，”該論文的通訊作者NC State的Jie Yin說(shuō)。“相反，我們以熱能的形式施加能量，而材料本身會(huì )重新排列。”

新的“主動(dòng)激進(jìn)折紙”概念依賴(lài)于三層材料，該材料由兩個(gè)對熱不敏感的外層和一個(gè)在中間對熱響應收縮的聚合物層組成。

材料的形狀和結構以?xún)煞N方式控制。貫穿所有三層的貫穿切口可控制材料的運動(dòng)范圍。穿過(guò)外層并暴露出熱響應性聚合物的蝕刻，可以控制材料折疊的角度和方向，以及折疊的程度。當材料折疊時(shí)，它會(huì )打開(kāi)通孔，從而將薄片的形狀轉換為2D或3D設計。