还记得小时候的“东西南北”折纸吗？哈佛大学的科学家造了个高级版的 科学美图

超材料（Metamaterial）是一类能够改变声音、光线等物理现象的人造材料，许多超材料能够使光线弯曲，或可以从软变硬，甚至能够吸收地震波。不过，超材料的本领主要靠的不是它们的材质，而是结构。...





本文转载自公众号“把科学带回家”（ID：steamforkids）

先来看个动图——

是不是很好玩，这是什么东西呢？

实际上，这是一种超材料的设计方案。超材料（Metamaterial）是一类能够改变声音、光线等物理现象的人造材料，许多超材料能够使光线弯曲，或可以从软变硬，甚至能够吸收地震波。不过，超材料的本领主要靠的不是它们的材质，而是结构。超材料听起来很厉害，有很多用处，但是它们往往只有一种特定的结构，适用于特定的任务，并不具有多功能。

为了让超材料具有多功能，就必须要让它能够在多个结构之间转换，这就是一个超级大的难点了。好在去年，哈佛大学的研究人员设计出了设计多功能超材料的方法。

因为超材料设计的可能性太多了，因此这些科学家们和数学家们合作，研究出了一个“一劳永逸”的计算机模型。他们让这个计算机模型用简单的几何形状来设计和筛选可行的超材料折叠方法。我们在视频中看到的这些硬纸板做的折叠就是计算机模型得到的一些结果。

还记得小时候玩过的东南西北那个游戏吗？实际上，用这个计算机模型得到的折纸在变形的时候就和东南西北折纸一样顺滑流畅哦！

这种计算机模型可以用来设计任何大小的超材料，既可以设计太阳能板，也可以设计纳米大小的晶体。因此，从物理学家、机器人工程师，到建筑师和设计师都能用得上这种超材料设计计算机模型。

视频在这里——这个科研团队的带头人、哈佛大学的工程学教授 Katia Bertoldi 特别喜欢折纸，她的团队还设计出了下面这种古灵精怪的可折叠材料。这个高级版的“东西南北”用的材料非常牢固，而且可以经历各种折叠。想象一下，以后快递到家的家具或许就装在一个扁平的纸板箱里，拿出来抖两抖就可以变成立体的家具了。视频在这里——

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