據(jù)物理學家組織網(wǎng)6日報道,韓國蔚山科學技術院(UNIST)研究人員開發(fā)出一種新型多功能材料,能實時動態(tài)調(diào)整其形狀和力學性能。研究團隊表示,這種突破性“超材料”超越了現(xiàn)有材料的局限性,為開發(fā)全適應性軟體機器人和智能交互機器打下了基礎。相關論文發(fā)表于最新一期《先進材料》雜志。
受章魚等生物啟發(fā)研制出的軟體機器人,在多個領域展現(xiàn)出巨大的應用潛力。但現(xiàn)有軟體機器人缺乏軟體動物的適應性,主要原因在于很難實時改變和調(diào)整材料的特性和功能。
鑒于此,研究團隊引入一種利用圖形剛度模式的新方法。通過讓具有橢圓形空隙的簡單輔助結(jié)構(gòu)的各個組成單元在數(shù)字二元剛度狀態(tài)(軟或剛)之間切換,他們開發(fā)出一種可編程多功能材料。這種材料無需額外的設備,即可原位編程多種機械性能。
研究負責人金智允(音譯)表示,他們開發(fā)出的超材料能在幾分鐘內(nèi)實現(xiàn)所需的特性。這種數(shù)字可編程材料表現(xiàn)出非凡的機械性能,包括形狀轉(zhuǎn)換和記憶、應力—應變響應和橫向彈性。它還具有可調(diào)諧性,以及能量吸收和壓力輸送等特性,有望應用于多個領域。
研究團隊解釋說,該材料可以根據(jù)意外沖擊調(diào)整其性能,最大限度地減少傳遞到其上的力,從而顯著降低受損風險。該材料也能用作“傳力材料”,在適當?shù)奈恢煤蜁r間傳遞力。輸入特定數(shù)字命令,它就能選擇性地操作相鄰的LED開關,實現(xiàn)了對力傳遞路徑的精確控制。
金智允強調(diào),這種超材料可與深度學習等人工智能技術、現(xiàn)有的數(shù)字技術和設備兼容,能實時將數(shù)字信息轉(zhuǎn)換為物理信息,為進一步開發(fā)能夠?qū)W習和適應周圍環(huán)境的創(chuàng)新材料奠定了基礎。
據(jù)物理學家組織網(wǎng)6日報道,韓國蔚山科學技術院(UNIST)研究人員開發(fā)出一種新型多功能材料,能實時動態(tài)調(diào)整其形狀和力學性能。研究團隊表示,這種突破性“超材料”超越了現(xiàn)有材料的局限性,為開發(fā)全適應性軟體機器人和智能交互機器打下了基礎。相關論文發(fā)表于最新一期《先進材料》雜志。
受章魚等生物啟發(fā)研制出的軟體機器人,在多個領域展現(xiàn)出巨大的應用潛力。但現(xiàn)有軟體機器人缺乏軟體動物的適應性,主要原因在于很難實時改變和調(diào)整材料的特性和功能。
鑒于此,研究團隊引入一種利用圖形剛度模式的新方法。通過讓具有橢圓形空隙的簡單輔助結(jié)構(gòu)的各個組成單元在數(shù)字二元剛度狀態(tài)(軟或剛)之間切換,他們開發(fā)出一種可編程多功能材料。這種材料無需額外的設備,即可原位編程多種機械性能。
研究負責人金智允(音譯)表示,他們開發(fā)出的超材料能在幾分鐘內(nèi)實現(xiàn)所需的特性。這種數(shù)字可編程材料表現(xiàn)出非凡的機械性能,包括形狀轉(zhuǎn)換和記憶、應力—應變響應和橫向彈性。它還具有可調(diào)諧性,以及能量吸收和壓力輸送等特性,有望應用于多個領域。
研究團隊解釋說,該材料可以根據(jù)意外沖擊調(diào)整其性能,最大限度地減少傳遞到其上的力,從而顯著降低受損風險。該材料也能用作“傳力材料”,在適當?shù)奈恢煤蜁r間傳遞力。輸入特定數(shù)字命令,它就能選擇性地操作相鄰的LED開關,實現(xiàn)了對力傳遞路徑的精確控制。
金智允強調(diào),這種超材料可與深度學習等人工智能技術、現(xiàn)有的數(shù)字技術和設備兼容,能實時將數(shù)字信息轉(zhuǎn)換為物理信息,為進一步開發(fā)能夠?qū)W習和適應周圍環(huán)境的創(chuàng)新材料奠定了基礎。
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