新技術在結構的外部建造複雜的機械裝置

新技術在結構的外部建造複雜的機械裝置

雖然只花了10年多的時間，但真正的科學終於趕上了科幻小說《鋼鐵俠》中變形的外骨骼套裝。楊百翰大學(Brigham Young University)的工程師們在今天發表在《科學機器人》(Science Robotics)雜誌上的一篇論文中，詳細介紹了一項新技術，該技術允許他們在不佔用任何實際空間的情況下，將複雜的機械裝置構建到結構的外部。

這類被稱為「可展機構」的新機構得名於可展表面，即不撕裂或拉伸平面構象而呈現三維形狀的材料，如紙張或金屬。它們位於一個曲面上(比如鋼鐵俠的手臂)，當被部署到具有獨特功能的地方時，它們可以變形。當不使用時，它們可以無縫地摺疊回結構表面。

楊百翰大學機械工程教授、研究員拉里·豪厄爾說:「這些新發現使得製造與表面結合的複雜機器成為可能，這種機器非常緊湊，但可以部署和完成複雜的任務。」「它開啟了一個全新的世界，有更多功能的潛在設備，但仍然非常緊湊。」

隨著醫療、航天和軍事行業的製造商不斷努力，在更小的空間內實現更複雜的功能，製造超緊湊的機械裝置變得越來越重要。可開發機制的潛在應用包括:

醫用:在微創手術中既能切割材料又能同時展開燈光的手術器械

車輛和飛機:可以從機身內表面展開的存儲部件，在不使用時完全不礙事

軍用:四旋翼無人機，翼展可調，適用於狹小空間

太空:輪子可以展開爪子爬行岩石，這對星際漫遊者尤其有用。

這種新型的機械結構是由豪厄爾和同事斯賓塞·馬格萊比(Spencer Magleby)與摺紙藝術家羅伯特·朗(Robert Lang)合作完成的摺紙工程成果演變而來的。隨著研究小組轉向彎曲摺紙原理，數學揭示了一種製作更複雜機器的新方法。

Magleby說:「摺紙是這方面的墊腳石。」「摺紙藝術激發了我們去做一些看起來甚至不像摺紙的東西，但它是這項新工程的核心。」

豪厄爾說:「完成過去只是科幻小說的事情真的很酷。」「這些發現將使我們能夠做前人從未做過的事情。」我們希望其他工程師，在這些發現的基礎上，將這些發現應用到幫助世界變得更美好的方面。

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