據(jù)《每日科學(xué)》網(wǎng)站報道，近年來，物理學(xué)家和材料科學(xué)家們都要應(yīng)對這樣一個日益突出挑戰(zhàn)——如何設(shè)計出可控的新材料，使人們不用只是依賴材料的原有性質(zhì)，從而隨心所欲的“定制”所需要的物理特性。
馬薩諸塞大學(xué)（University of Massachusetts Amherst）的物理學(xué)家Christian Santangelo和物理學(xué)家Arthur Evans、高分子聚合專家Ryan Hayward以及來自康奈爾大學(xué)和西新英格蘭大學(xué)的數(shù)位專家們，正在使用一種基于折紙的折疊技術(shù)“調(diào)整”素材的基本物理屬性，最后可能會研發(fā)出分子級別的機器，完成機械性任務(wù)。相關(guān)研究成果發(fā)表在《Science》網(wǎng)站上。
在幾天前的物理學(xué)會議上，Santangelo提到了一種特殊類型的折紙材料——Miura-ori的獨特性質(zhì)。Miura-ori以發(fā)明這一技術(shù)的天體物理學(xué)家名字命名，它是一系列折疊過的平行四邊形，僅通過折疊就改變了紙張的剛度。
這種特殊的折疊也被稱為鑲嵌細工（tessellation），在一些樹葉、組織中也可以見到，它在平面平面中置入曲折重疊的模式。以這種方式被折疊的物體有點像手風(fēng)琴，所以它們的體積可以被壓縮得非常小，只需很小的力就可以從角落展開整個物體。這種技術(shù)被廣泛應(yīng)用于太空領(lǐng)域，發(fā)射配備太陽能陣列的衛(wèi)星。
Santangelo解釋道：“如果你從一個軸壓縮材料，它們就會從其他方面展開。而會有少數(shù)材料體現(xiàn)出相反的特性，即在一個方向折疊，它們會從所有方向折疊。Miura-ori正利用了這種特性來制造新的設(shè)備。只通過改變微觀結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)材料就可以轉(zhuǎn)變?yōu)樾滦筒牧。?
Santangelo提到，活躍的材料可以通過溫度、壓力、電磁場或其他環(huán)境的改變，調(diào)整形狀、規(guī)格和物理特性。借助這樣的材料，研究人員可以從簡單結(jié)構(gòu)入手制造出完整的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)。
物理學(xué)家指出，想要找出可以重置物理屬性的材料幾乎不可能，但這種受折紙啟發(fā)的材料能夠提供很高的靈活性，因為物理性質(zhì)主要受折疊方式的影響。
