康奈尔大学的研究人员已经制造出了尺寸小于1毫米的微型机器人，它们被打印成二维六角形的“元片”，但只要电击一下，它们就会变形成预编程的3D形状并爬行。
这款机器人的多功能性是由于一种基于kirigami(折纸的一种)的新颖设计，在这种设计中，材料上的切片使它能够折叠、扩展和移动。
该团队的论文《电子可配置微观元片机器人》发表在9月11日的《自然材料》杂志上。该论文的共同主要作者是博士后研究员刘庆坤和王伟。该项目由物理学教授伊泰·科恩(Itai Cohen)领导。他的实验室之前已经制造出了微型机器人系统，这些系统可以驱动它们的四肢，通过人造纤毛抽水，并自主行走。
从某种意义上说，kirigami机器人的起源受到了“可以改变形状的生物体”的启发。刘说。“但是当人们制造机器人时，一旦它被制造出来，它可能能够移动一些肢体，但它的整体形状通常是静态的。所以我们做了一个元表机器人。‘meta’代表着超材料，这意味着它们是由许多构建块组成的，这些构建块共同作用，赋予材料其机械行为。”
机器人是一个六角形的瓷砖，由大约100块二氧化硅面板组成，这些面板通过200多个驱动铰链连接在一起，每个铰链约10纳米薄。当通过外部电线进行电化学激活时，铰链形成山折和谷折，并张开和旋转面板，允许机器人改变其覆盖区域，局部扩张和收缩高达40%。根据哪个铰链被激活，机器人可以采用各种形状，并可能将自己包裹在其他物体上，然后将自己展开成一张平板。
Cohen的团队已经在考虑元表技术的下一阶段。他们希望将柔性机械结构与电子控制器结合起来，创造出超灵敏的“弹性”材料，这种材料的性能在自然界中是不可能实现的。应用范围可以从可重构的微型机器到小型化的生物医学设备和材料，这些设备和材料可以以接近光速而不是声速对撞击做出反应。
“因为每个建筑模块上的电子设备都可以从光中获取能量，所以你可以设计一种材料，以编程的方式对各种刺激做出反应。当受到刺激时，这些材料不会变形，而是会‘逃跑’，或者以比它们所经历的更大的力量反击，”科恩说。“我们认为，这些活跃的超材料——这些弹性材料——可以构成一种新型智能物质的基础，这种物质受物理原理的支配，超越了自然界的可能性。”
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希望本篇文章《微型机器人折叠并在三维结构上移动》能对你有所帮助！
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