ハーバード大がプログラマブル切り絵メタマテリアルでソフトロボティクス革新

切り絵は日本の紙切り芸術で、折ってから巧みに紙を切り望み形状に。完成切り絵は広げて鑑賞。シンプル切り絵は五芒星・雪片等対称的。

近年科学者たちがこの芸術で正方形→円変換、2D→3D形状変換、ヘビ型ロボット開発等実現。始まりに過ぎず、近未来多様応用期待。

ハーバード大学研究者たちが、切り絵表面プログラミングフレームワーク開発。ウェアラブルデバイス、伸縮エレクトロニクス、変形ロボット等統合可能に。

切り絵材料機能性向上

切り絵メタマテリアルは容易切断・伸張で複雑3D構成変換可能。階層導入で更機能性向上：更伸縮性・バンドギャップ広範調整可能。

これまで階層切り絵メタマテリアル研究は厚シート面内変形中心。今回薄い階層切り絵シートと面外座屈挙動探求。

Reference: Advanced Functional Materials | DOI:10.1002/adfm.201906711 | Harvard University

レーザーカットでシートを正方形ボックス系列に分割。さらに別レベル切断で小正方形分割。

第1・第2レベル切断両方応答（第2レベル切断更豊富応答追加）。メタマテリアル伸張時。

シート厚さと各レベル切断幅慎重選択でメカニカルメタマテリアルプログラミング可能発見。

実証：プログラマブル階層切り絵シート伸張し「I Love HU」メッセージ表示、クリスマスツリー等形状出現。

要約：2つ以上階層パターン混合で1異質表面形成時、メカニカル応答更設定可能、印加メカニカル変形通じデータ暗号化・読出し可能。

本研究技術は形態計算・プログラマブルメタマテリアル分野貢献。マルチモーダル機能スマートソフトスキン設計新扉開く。

メカニカル特性制御強化で、階層切り絵表面ソフトロボティクス統合しスマートディスプレイ、触覚センサー、環境基準摩擦レベル変化スキン構築可能。

産業技術