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亿百体育app官方下载安卓,亿百体育app下载手机版安装下载科技日报北京9月21日电(实习记者张嘉欣)杜克大学工程师研发出一种可拉伸的软质表面,可以不断重塑自身,模拟自然界中的物体。依靠电磁驱动、机械建模和机器学习来形成新的配置,人造表面甚至可以学会适应障碍物,例如损坏的组件、意外的约束或不断变化的环境和特定主题的可穿戴设备。该研究21日发表在《自然》杂志网络版上。

亿百体育app官方下载安卓,亿百体育app下载手机版安装下载研究人员表示,该表面是可编程的,柔软的表面配备有工程活性元件,可以在几种形状之间改变形状,比如一张折纸,以响应光、热或其他刺激的触发。 .

亿百体育app官方下载安卓,亿百体育app下载手机版安装下载为了创造这样一个表面,研究人员首先布置了一个梁网格,由一层薄薄的金制成,包裹在一层薄的聚合物中。单根梁只有8微米厚,大约是棉纤维的厚度,宽度不到1毫米。它们非常轻,磁铁可以轻松快速地使它们变形。

亿百体育app官方下载安卓,亿百体育app下载手机版安装下载为了产生局部力,将表面置于低水平静磁场中。电压变化沿黄金网格产生复杂但易于预测的电流,从而驱动网格的平面外偏移。

据研究人员称,这是第一个足够快的人造软表面,可以准确模拟自然界中的连续变形过程。一个关键的进步是结构设计,它可以在电输入和最终形状之间实现不寻常的线性关系,从而很容易弄清楚如何施加电压来实现各种目标形状。

新的“超表面”展示了一系列变形和模仿技能。它产生的凸起上升并在表面上移动,就像一只猫在毯子下试图找到出路。通过监控变形表面的摄像头,超表面还可以学会自行重新创建形状和图案。通过缓慢调整施加的电压,学习算法获取 3D 成像反馈并计算不同输入如何影响变形表面的形状。

由于表面可以通过反复试验进行自我学习,因此它还可以适应损坏、意外的物理约束或环境变化。在一项实验中,它很快学会了模仿一个隆起的土丘,即使它的一根横梁被切断了。在另一项实验中,尽管对其中一个节点施加了权重,但网格还是设法模仿了类似目标的形状。

展望未来,研究人员希望创建具有集成形状传感功能的机器人超表面,以对自然界中复杂的动态表面(例如水波、鱼鳍或人脸)进行实时形状模拟。该实验室还考虑在原型中嵌入更多组件,例如板载电源、传感器、计算资源或无线通信能力。

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