活性固体：构建材料与机器人桥梁的创新突破

研究人员构建基于厘米级组件的活性固体，实现自适应运动，为多领域研究提供新思路。

　　活性系统由能产生能量的微观成分组成，是创造自主功能材料的有前景平台，例如这些材料能在复杂多变的环境中移动。然而，让这些能量源转化为有用的机械功颇具挑战。研究人员构建了基于厘米级构建模块的活性固体，这些活性固体能够进行自适应运动。这些原型展现出一种非变分形式的弹性，其特征为具有奇数模量（odd moduli）。研究人员运用粗粒化理论从微观层面预测了奇数模量的大小，并通过实验进行了验证。当与外部环境相互作用时，这些活性固体会自发地经历形状变化的极限环，进而自然地产生如滚动和爬行等运动。这种运动的稳健性源于活性固体与环境之间出现的反馈回路，该回路由弹性变形和应力介导。因此，这些活性固体能够加速、调整步态，并在各种地形上移动，其性能与神经网络实施的更复杂控制策略相近。该研究将活性固体作为材料和机器人之间的桥梁，为控制生物系统、软材料和驱动纳米机械装置的非线性动力学提供了分散式策略。