在过去的20年中，科学家们一直在开发超材料，即不是自然产生的材料，其机械性能是由其设计的结构而不是其化学组成决定的。它们使研究人员可以创建具有特定属性和形状的材料。超材料仍然没有广泛用于日常物品中，但是这种情况很快就会改变。Tian Chen是两个EPFL实验室(由Pedro Reis领导的挠性结构实验室和由Mark Pauly领导的几何计算实验室)的博士后，进一步迈进了超材料的一步，开发了一种可以在机械加工后重新编程其机械性能的材料。材料已制成。他的研究发表在《自然》上。

具有多种机械功能的单一材料

Chen说：“我想知道在创建材料后是否有办法改变其结构的内部几何形状。” “我们的想法是建立一个单一的材料，能显示范围的物理性能，如刚度和强度，使材料不必每次都需要更换。例如，当你扭动你的脚踝，你最初必须穿用一块坚硬的夹板将脚踝固定到位。然后在愈合时，您可以切换到一种更灵活的夹板。今天，您必须更换整个夹板，但希望有一天，一种材料可以同时起到这两种功能。”

硅磁粉

Chen的超材料由硅和磁性粉末制成，结构复杂，可以改变机械性能。结构中的每个单元的行为都像一个电子开关。“您可以激活和停用单个单元格通过施加磁场。”他说，他的可编程材料类似于硬盘驱动器之类的计算机设备。这些设备包含可以实际读写的数据位。时间，他的可编程元材料中称为m位的单元的工作方式类似于硬盘驱动器中的位，它们可以打开，使材料变硬或关闭，使其更灵活，研究人员可以对on的各种组合进行编程。并在任何给定时间赋予材料精确的机械性能。

为了开发他的材料，Chen借鉴了计算机科学和机械工程学的方法。保利说：“这就是使他的项目如此特别的原因。” Chen还花费了大量时间在每个不同的状态下测试他的材料。他发现可以对它进行编程以实现各种程度的刚度，变形和强度。

许多研究视野

可编程超材料类似于采用复杂，耗能大的电子机制的机器(例如机器人)。通过研究，Chen的目标是在静态材料和机器之间找到适当的平衡。Reis认为使用Chen的技术有很多进一步研究的潜力。Reis说：“我们可以设计一种创建3-D结构的方法，因为到目前为止，我们所做的只是在2-D中。” “或者我们可以缩小规模以制造更小的超材料Chen的发现标志着向前迈出了根本性的一步，因为这是科学家们首次开发出真正可重编程的机械超材料。它为研究和尖端工业应用开辟了许多令人振奋的途径。

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