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

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(jié)構(gòu)。

NSF民事部項目主管Nakhiah Goulbourne說：“通過該項目獲得的知識將促進多種技術(shù)，包括軟機器人技術(shù)和可部署結(jié)構(gòu)，其中可重構(gòu)材料是可拉伸電子設(shè)備，電子皮膚和發(fā)電設(shè)備的可行構(gòu)造。” ，機械和制造創(chuàng)新。這項研究通過將kirigami和軟功能材料的藝術(shù)性結(jié)合起來，將幾何和力學(xué)結(jié)合起來，豐富了3D形狀構(gòu)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折紙模式可以自動將其自身重塑為不同的3D結(jié)構(gòu)，而無需機械輸入，”該論文的通訊作者NC State的Jie Yin說。“相反，我們以熱能的形式施加能量，而材料本身會重新排列。”

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

材料的形狀和結(jié)構(gòu)以兩種方式控制。貫穿所有三層的貫穿切口可控制材料的運動范圍。穿過外層并暴露出熱響應(yīng)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(dāng)材料折疊時，它會打開通孔，從而將薄片的形狀轉(zhuǎn)換為2D或3D設(shè)計。