科学探索|哈佛大学研制受折纸技艺启发的可编程气球哈佛大学研制受折纸技艺启发

受日本 Kirigami 折纸艺术的启发，哈佛大学的一支研究团队，想到了开发一种“可编程气球”的创意，特点是能够在充气时呈现各种惊人的形状。除了炫技，该校约翰·保尔森工程与应用科学学院（SEAS）的研究人员们，还希望该平台能够用于新型医疗设备的生产、以及用到软体机器人的执行器上。

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（来自：Harvard University）
研究团队发现，借鉴日本的 Kirigami 折纸技艺，他们可以开发出将气球塑造成不同形状的材料，具体涉及在 2D 表面上形成图像的“像素” 。
当气球充气时，切口会使得气球在某些地方伸展更多、其它地方则略微收缩，从而让高度可控的充气装置呈现出一些相当不规则的形状。

论文合著者 Antonio Elia Forte 表示，仅需改变两个‘像素’的参数，即可将所有不同的形状编程到 Kirigami 气球中，包括弯曲、扭曲和膨胀。
其策略是能够产生按用户所需的形状而产生形变的气球，这是一种自下而上的方法。除了运动学，还利用了材料的特性特质。

SEAS 团队还开发了一种你算法，可简单地对其进行编程、以创建所需的形状，然后有机器来确定必要的像素尺寸和图纸设计。

SEAS researchers developed a kirigami balloon（via）
论文一作 Jinhuai Jin 补充道：“通过控制 Kirigami 气球在各个层面的膨胀，我们可以复制出各种目标形状” 。测试期间，研究团队已经编程制作出南瓜、钩子、花瓶等形状。
展望未来，研究人员希望这种方法可以用于外科手术器械和太空探索。不过在研究初期，他们还是将重心放在了软体机器人的可变执行器上。