2026/04/09
圖文引用自：www.techritual.com
阿姆斯特丹大學的研究人員最近開發出一種新型的超材料，這些材料能夠學習改變形狀、適應行為，甚至在沒有中央控制器的情況下進行移動。與傳統材料對外部力量的固定反應不同，這些工程系統的行為更像是活的物質。它們能根據過去的互動調整反應，從而執行通常需要編程機器人的任務。
這些材料由一系列相同的馬達鉸鏈連接而成，並以彈性結構為基礎。每個鉸鏈內部都配有微控制器，能夠追蹤自身的運動，存儲過去的狀態，並與相鄰單元進行通信。這種分散式的設置使材料能夠在本地協調行為，而不依賴於單一的控制系統。隨著時間的推移，結構學會如何通過調整每個鉸鏈的運動和互動來響應輸入。
這些超材料的訓練是通過重複的互動進行的。研究人員彎曲特定的鉸鏈作為輸入，同時引導其他鉸鏈形成所需的配置。每次訓練周期後，系統都會更新每個鉸鏈施加的力量。最終，材料學會在感知相同輸入時自動重現訓練形狀。它還能夠遺忘舊的配置並學習新的配置，或存儲多個形狀並在它們之間切換。
研究人員杜耀 (Yao Du) 表示：「我們研究中最令人興奮的觀察是，學習賦予這些超材料進化的能力——一旦系統開始學習，最終的可能性幾乎無限。」這種在沒有中央控制下進化行為的能力，標誌著從可編程材料轉向能夠實時適應的系統。
系統也突顯了智慧如何從簡單組件的協作中產生，而不是依賴於複雜的中央處理。通過在材料本身中分散決策，研究人員展示了未來機器如何變得更具韌性、更靈活，並能在不可預測的環境中運作。
這些材料可以執行如抓取物體或在表面上移動等任務，類似於簡單的生物體。早期版本的這類系統雖然可以移動，但缺乏學習或適應的能力。每個鉸鏈根據局部信息施加扭矩，改變剛度和首選位置，這使整個鏈條能夠根據環境條件動態重組。…
