據(jù)外媒報(bào)道，麥吉爾大學(xué)（McGill University）研究人員從古老的藝術(shù)形式中尋找新的角度，增加了剪紙基工程材料可以采用的穩(wěn)定形狀的數(shù)量，從而為一系列新應(yīng)用開辟了道路。這些超材料的特殊之處并不在于其材質(zhì)，它們可以是塑料、紙板或其他各種東西，而在于它們?nèi)绾瓮ㄟ^切割形狀從一種形狀轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形狀。想象一下，從書籍或賀卡中彈出的剪紙插圖，或許可以理解這一概念。

（圖片來源：麥吉爾大學(xué)）

研究人員從日本剪紙藝術(shù)中汲取靈感，使用激光切割塑料等材料，以探索其內(nèi)部幾何形狀，例如作為剪紙形式基礎(chǔ)的三角形的角度。當(dāng)前剪紙圖案在展開時(shí)會(huì)均勻縮放，例如正方形會(huì)變大，變成更大的正方形。研究人員所做的就是使正方形變成其他形狀，例如矩形或梯形。這被稱為任意縮放，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致各向異性變形。

其結(jié)果是，該團(tuán)隊(duì)大大擴(kuò)展了穩(wěn)定但可變形的形狀數(shù)量，以作為可在變形過程中任意縮放的新型超材料的構(gòu)建塊。研究人員表示，從軟體機(jī)器人和可穿戴技術(shù)到可部署結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域，該發(fā)現(xiàn)可能有助于制造新產(chǎn)品。他們已為此提交了若干專利申請(qǐng)。

麥吉爾大學(xué)機(jī)械工程系教授Damiano Pasini表示：“一旦被拉伸，這些帶縫的剪紙形狀就會(huì)伸展，如果設(shè)計(jì)合理的話，還可以變形為其他形狀，同時(shí)保持平衡狀態(tài)。這有助于實(shí)現(xiàn)可以一種形狀來節(jié)省存儲(chǔ)空間，并變形為另一種形狀以實(shí)現(xiàn)不同功能的物體。因此，通過合理設(shè)計(jì)狹縫，一塊材料可以提供傳統(tǒng)材料所不具備的通用性、各向異性變形和多功能性。”

Pasini表示：“這項(xiàng)工作提供了對(duì)具有不同程度各向異性部署（anisotropic deployment）的多穩(wěn)定形式形成的物理機(jī)制的基本理解，并開辟了一個(gè)充滿可能性的新世界，但它并不局限于特定應(yīng)用。下一步是研究其在日常技術(shù)中的應(yīng)用。”