想象一個這樣的假肢，它永遠不會擦傷您，而且戴上就像一只手套那樣舒服。近日，來自以色列特拉維夫和荷蘭的科學家團隊已經(jīng)開發(fā)出一種方法來生產(chǎn)可編程的超材料(metamaterial)，這不僅可能改變殘疾人的生活，甚至有可能顛覆整個可穿戴技術和軟機器人領域。

“可編程機器材料很適合用于假肢或者可穿戴技術，因為在這方面與身體的匹配是很重要的。”特拉維夫大學(TAU)機械工程學院的Yair Shokef博士稱：“如果我們能夠打造出更為復雜的構建基塊，或者用其它材料來制造它們，那么可能性真的是無窮無盡。”

Yair Shokef博士

眾所周知，普通的材料，無論是您的電腦顯示器還是咖啡杯，甚至您的貓，都是由原子和分子組成的。材料的狀態(tài)(固體、液體、氣體等)和它的特性(如導電率、硬度等)都是由它們的化學成分決定的，Shokef解釋說。

而超材料則是一種由人來設計的材料，它是由比原子或分子更大的基本單位組成的，因此其狀態(tài)和特性都是由基本單位的屬性，而非其化學成分決定的。

“盡管超材料都是由相同的基本材料(分子、原子)組成的，但是構建超材料的基本單元尺寸會更大，往往以納米、微米，甚至毫米或厘米計。實際上我們?nèi)藶榈貏?chuàng)造了有這些單元組成的一個結構，它的特性是由幾何結構決定的。”Shokef 解釋說。

比如普通的鉆石，它是碳原子按照一個特定的結構，在原子尺度(10的負10次方米)上不斷復制構建的。“而在超材料中，對象是在更大的尺度上重復自己的幾何結構。”他說。

事情的重點在于：當您在更大尺度上，使用更大的基本單位(不是原子)來設計材料時，您就有更多的能量去控制其“晶體”排列，于是理論上，我們就能夠控制該物質的物理特性。這也是科學家們進行3D打印超材料笑臉測試的目的。

據(jù)了解，實驗中的這個超材料經(jīng)過了特定的編程，這樣它在受到來自一個方向上帶立體圖案的表面的壓縮時，就會在其他方向上產(chǎn)生編程設定的立體圖案變形(凹陷和突起)。“在一個看似正常的方塊上，當它被壓縮時，一個特定圖案就凸顯了出來。”Shokef博士說：“在這個超材料中，這些設計都是由人來完成的，其空間結構決定了材料的行為。”