在荷蘭原子與分子物理研究所（AMOLF）的巴斯·奧弗維爾德實驗室中，這些雕塑般的物體並非看起來那麼簡單。它們由多個稜柱形積木構成，每個面都透過柔性鉸鏈連線，可以輕鬆地從 3D 星星等形狀翻轉成圓柱體、球體等。
奧弗維爾德說，想想經典的拍拍手鐲：一種具有兩個穩定位置的結構，一個伸直，一個捲曲。但他的實驗室的物體可以沿著其多個鉸鏈摺疊，在施加壓力時彈出數十個可預測的位置。除了構建這些物理物體的集合外，奧弗維爾德和他的同事還使用計算機模擬來探索更復雜的積木元件，找出許多組合可以形成的每一種潛在形狀。一些大型虛擬結構達到了 100 多個穩定配置。這項研究於去年 12 月在《自然通訊》上詳細介紹。
透過設計和模擬在被推動時摺疊成可預測形狀的物體，研究人員希望更容易製造非常小的機器人和具有可變結構的材料。如果這些物品可以輕鬆變形為特定的穩定形狀，則彎曲或組裝它們所需的工具就會更少。此外，某些形狀和內部結構可以增加強度並使物體具有彈性：例如，“骨骼具有使其更輕但保持堅硬的微觀結構，”奧弗維爾德說。“我們嘗試用我們的材料做同樣的事情。”
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這項研究探索了“釐米級”（大致是人手製作的傳統紙質摺紙的尺寸範圍），但奧弗維爾德指出，如果尺寸更大或更小，這些物體的工作方式將相同。目前，該團隊專注於基礎知識：“我們不是從事...小規模製造的人，”他說。“我們試圖提出新的概念。”
這些概念給奧弗維爾德在材料科學領域的同行留下了一些深刻印象。康奈爾大學領導類似研究的伊泰·科恩（Itai Cohen）表示，這項新工作在研究和意義方面是“真正的傑作”，他沒有參與這項研究。“這些都是用[相當於]紙板和雙面膠帶完成的裝置——但真正的問題是，你能開始製造機器人系統嗎？” 科恩補充道。“在機器人系統中，您可以經歷的配置數量決定了機器人能夠做多少事情，您可以製作多少[光衍射]光柵或暴露多少化學表面。”