英科学成功研制出具有"时间晶体"特征的机电超材料

第一机器人网消息，近日英国伯明翰大学等机构的科学家成功研制出一种具有"时间晶体"特征的机电超材料，相关成果于10月14日发表于国际权威期刊《自然》。

时间晶体是一种特殊的物质状态，其组成部分能够持续进行有规律的周期性运动。研究团队首先制备了一种由37个主动单元构成的二维蜂窝状材料，各单元集弹性结构、传感器、电子元件与执行器于一体，既能自主产生运动，又能对相邻单元作出响应；当外界作用超过稳定性阈值后，各单元以约30赫兹的频率自发振荡，原本分散的振动逐渐汇聚，最终带动整个材料进入整齐划一的集体同步运动——团队将这一过程称为"波粗化"。

随后，团队又用一个由24个电机驱动单元组成的弹性环重复验证，同样观察到高频形变模式逐渐融合、最终实现协调缓慢的周期运动，并且材料一旦形成协调运动就能在一定程度上抵御外界干扰、维持稳定节律。这项研究为机器人摆脱对中央控制器的依赖提供了全新思路，未来有望通过切换不同运动模式，让同一种机器人结构完成多种形状变化与运动任务，从而开发出能够自主协调动作、灵活改变形态的更简单、更灵活的多功能仿生机器人。