前回に引き続き、2018年度の40号目のネイチャーのハイライトより。
材料科学： 自律的に再構成されるメタマテリアル
Nature 561, 7724
2018年9月27日
分子スケールでは、例えばタンパク質の折りたたみなど、一連の事象を通して自らを自律的に再構成できる系が数多く知られている。今回C Coulaisたちは、巨視的スケールの機械系において、外部制御を用いて折りたたみ経路を誘導しなくても、そうした逐次的な多段階再組織化を実行する方式を考案した。この方式の基礎となる原理は、さまざまな機械的状況やロボットの状況において、実際に適用される可能性がある。
Letter p.512
News & Views p.470
本論文においては、日本語版の本誌では「材料科学：形状変化メタマテリアルのための多段階自己誘導経路」と題されています。
見出しを直訳しますと・・・
機械的メタマテリアルの多段階トポロジカル再編成を実行するためのスキームが実証され、それは外部制御を必要とせずに自律的に進行する。
となります。
フルテキストを直訳しますと・・・
形状変化メタマテリアルのための多段階自己誘導経路
となり、Abstractを直訳しますと・・・
構造の一連の再構成からなる多段階経路は、さまざまな天然および人工システムの機能の中心となるものです。このような経路は、タンパク質の折りたたみ[1]や自己組織化[2、3、4、5]などの自己誘導プロセスで自律的に実行されますが、以前は、たとえばロボット工学のアクチュエータ[6、7、8]によって提供されるマクロスケールの機械システムで実行する外部制御が必要でした。 、[9]または折りたたみ[8、10、11、12]の手動折りたたみ。ここでは、グローバル一様圧縮に応答して自己誘導型の多段階再構成を受ける形状変化する大規模な機械的メタマテリアルを紹介します。純粋に受動部品でできているメタマテリアルを使用することで、外部制御の必要性を回避します。メタマテリアルの設計は、メタマテリアルの要素間の内部自己接触の形成によって引き起こされる一連のトポロジカルな再構成を可能にするマルチモーダルアーキテクチャと非線形の機械的要素を組み合わせたものです。柔軟材料のコンピュータ制御ウォータージェット切断を使用することによってメタマテリアルを実現し、多段階経路と最終形状が非線形機械要素の合理的設計によって制御できることを示した。私達はまた自己接触が経路のエラーを抑制することを証明します。最後に、階層型アーキテクチャを作成して、個別の再構成手順の数を増やします。私たちの仕事は、伸縮性エレクトロニクスやソフトロボティクス[15]などの分野で、機械的経路を設計し、自己折りたたみ式メディア[11、12]、多能性材料[9、13]、そして柔軟なデバイス[14]の新しい道を切り開くための一般原則を確立します。
となります。
フルテキストは下記です。詳細が必要な方はご購入をお願いいたします。
Full Text：Letter p.512
Multi-step self-guided pathways for shape-changing metamaterials
究極に溜まりに溜まったネイチャー。次回は、「光学材料： 自己給電型フレキシブルエレクトロニクスに向けて 」を取り上げます。
