2016年3月13日 星期日

變形物質/未來房屋形變的發想

原文出處:New Scientist
影片出處:Youtube

Shape-shifting matter could let houses crumple themselves away

想像一個可以收納在背包裡的房子,或者一道牆變成一扇窗,這些都發生在彈指之間。
這個作品就像是一個極致的變形體。切換開關,一個房子就能縮到背包可以收納的大小,或是一堵牆變成一道門;這是一個願景,當材料開始能被程式控制並改變其造型之後。
由哈佛大學的 Johannes Overvelde 和其同事所共同開發,這個系統允許這個物件由一個形態,形變並過渡成另一個形態。
基本的形態,是一個由聚合物薄片所組合而成的立方體。進階的造型是將多個立方體連接在一起,變成更大的立方體;就像樂高的套件一樣。"這是一種最簡單的折疊造形,可以重新組構與安裝...." 設計師 Overvelde 這麼說。
這個系統是受 Snapology 所啟發 (折紙的一種,將彩帶對齊折疊出複雜造形),Snapology 讓結構的折疊重組比傳統的折紙技術更富變化,也讓單元結構能夠同時具有剛性和柔性的自由度。研究者認為,該技術可以用於臨時庇護所,或是一把可以折疊成平板大小好便於儲藏的椅子。
自動化的折紙
為了控制單元生成的形狀,研究團隊添加氣動機構來執行和計算,單位單元造成形變所需的壓力。在測試過程中,研究人員用注射器/針筒(syringe)手動注入空氣。但是,這部分是可以透過電腦自動完成,設計者 Overvelde 這麼說。"電腦理當能夠遵守這些設定的規則,自動控制並將結構轉換"。


研發團隊同時希望這個系統在面對環境的刺激時(如溫度變化)做出結構變形的回應。"這種技術可用於汽車保險桿或是頭盔,用以主動改變形狀和增強剛性,類似一種自動調整的保護器" 。同時,"材料一直被認為靜態、不可改變的。這些變形系統的展示將推翻這個假設。"研發者之一的日本研究員 Shuhei Miyashita 這麼說。
參考文獻:Nature Communications, DOI: 10.1038/ncomms10929


延伸閱讀
Shuhei Miyashita@MIT's Website
這個專案演示了一種新的微型折紙機器人
可以當場折疊、完成任務、之後退化消失







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