百香果干褶皺蘊藏什么秘密？最新研究稱或啟發(fā)機器人設計

　　中新網北京10月25日電 (記者 孫自法)百香果干表面褶皺還能蘊藏秘密？施普林格·自然旗下專業(yè)學術期刊《自然-計算科學》最新發(fā)表中國科學家合作完成的一篇物理學論文稱，百香果干表面的褶皺模式，或許能幫助啟發(fā)機器人設計。

　　在本項合作研究中，論文作者發(fā)現百香果干表面一種此前未知的褶皺模式，其研究結果和在此基礎上的理論預測，或能幫助人們理解物體大小和形狀非線性自然變化背后的復雜物理學，啟發(fā)自適應機器人的新設計。

　　該論文介紹，褶皺是最重要的物體表面自然變化模式之一，會在物體壽命周期中不斷發(fā)生，而且程度各異。理論上，生長過程中的對稱性自發(fā)破缺(如在胚胎、腫瘤和大腦中)和脫水(如在水果和皮膚中)是造成復雜褶皺的兩大因素。對這類結構變化的準確預測和精準操控具有極其重要的技術意義，比如可以用于納米器件的制造。

　　論文共同通訊作者、復旦大學徐凡教授和清華大學馮西橋教授及合作者，描述了百香果干表面一種未知類型的手性起皺模式。手性對稱性是指物體不具有反射對稱性，但可能有旋轉對稱軸。受到這種排列的啟發(fā)，他們開發(fā)出一個力學模型用來推廣出一個普適的標度律，從而揭示了巴基球模式(如六邊形和五邊形)和手性模式(如左旋或右旋)形成背后的結構-彈性機制。

　　論文作者還進一步演示了這種手性起皺過程能在實驗室制作的硅核殼表面進行模擬，并利用這種手性模式極高的局部靈敏度，設計出一個能抓取小物件(如一個金剛石、螺絲或綠豆)的自適應機器人。

　　論文作者表示，他們的這項研究不僅解釋并預測了百香果干表面的結構變化，同時也推動以自然界手性起皺模式為靈感的目標自適應抓取機器人的開發(fā)。