據外媒報道，一種製造超材料的新方法利用剪紙（切り紙）技術來製造三維、可重構的構件，它可以用來創建複雜的、動態的結構。由於設計方法是模塊化的，所以這些結構很容易組裝和拆卸。
“將剪紙應用到三維材料中為這些結構的可重構性提供了一個新的水平，”北卡羅萊納州立大學機械和航空航天工程副教授Jie Yin說道。據悉，他是一篇關於這項研究工作的論文的通信作者。
研究人員樂觀地認為，這些3D超材料可以用於諸如建築輕型建築材料、模塊化機器人組件和聲學超材料的波導等應用。
剪紙是摺紙（折り紙）藝術的一種變體，除了摺疊還包括剪紙。雖然剪紙是用二維材料如紙完成的，但Yin和他的合作者已經將“剪紙”的原理應用到被切割成連接立方體的三維材料上。
具體地說，研究人員採用了他們的新方法，他們使用了一系列8個連接的兩面打開的紙板立方體。把每一個由八個相連的立方體組成的單元看作一個積木。根據立方體之間的連接方式，它們可以被摺疊成超過30萬種不同的設計。
Yin說道：“可以把這些剪紙單元看作是多功能的建築模塊，它們可以組裝成具有不同力學性能的更大的結構。更重要的是，更大的結構也可以拆卸，這允許用戶重新組裝成新的結構。”
為了證明這一概念的實用性，研究人員創造了十多個可重構的構建塊。每個模塊由八個相連的立方體組成，可以重新配置成八個不同的形狀。視頻強調了每個單元可以重新配置成不同的結構的方式、這些結構如何可以組裝成更大的結構及組裝的大型結構如何可以分解成可重構的模塊。
根據每個塊體的固體立方牆和開放面的方向及每個塊體在更大結構中的位置，結構將呈現出不同的表現。這使得用戶能夠調整每個構件的機械性能。
Yin說道：“事實上，你可以拆卸和重新配置這些3D超材料從而讓用戶可以根據需要改變結構的力學性能以執行不同的任務。用一種方式摺疊可以使它更容易壓縮，用另一種方式摺疊可以使它橫向移動，用第三種方式摺疊可以使它更堅硬或增強它的物理強度，等等。”
Yin指出：“這項工作的重點是展示基本概念。我們的下一步是演示這一概念的應用。”