能够精确摆设左右并告竣对其性能的按需调制的踊跃折纸在多场景和多事情驾驭中黑白常理思的。即使具有姿态记忆复合原料的4D打印有望完毕这种主动折纸，但它依然面临着低承载身手和有限的可转换景况等挑衅。

　　近期，南方科技大学编制安排与智能创造学院助手教授熊异、机器与能源工程系教员葛锜连合团队提出了一种接续纤维巩固复合材料4D打印折纸的切确部署掌握计谋，用于构建没合系按需调控职能的，实用于多场景和多任务控制的高性能踊跃折纸。该探讨盘绕积极折纸可安顿组织，满盈发现新兴的纤维复合材料增材创制技能潜能，经验构造策画怪僻地欺诳赓续碳纤维高强度、能导电、传热好的特点完毕“一石三鸟”，并提出了基于电-热-机器多物理场仿真模型诱导的智能复合原料电控驱动策略，终末博得一种承载技巧强、情状可重构、时空可调控、形性可调制的崭新高本能电热折纸。钻探功用富裕了主动折纸安排-成立-调控一体化理论与手段，为新型超资料罗网、多模态机器人、智能可变形遨游器的发展提供了创新途途。该工作以 “Electrothermally controlled origami fabricated by 4D printing of continuous fiber-reinforced composites” 为题揭晓在《Nature Communications》上。本斟酌获得国家自然科学基金、广东省根基与摆布根柢研究基金委员会、深圳市科技革新委员会和广东省浸点人才引进安插的肆意救济。

　　如图1所示，基于继续纤维增强复合材料3D打印本领，该团队经过计划纤维的空间结构从而告终了不断碳纤维加强复关原料折纸的成立，并在铰链处打印继续碳纤维用于电加热推动，资历控制促使电流的韶光担任电热折纸锁定在放肆构型，陆续碳纤维的引入大大升高了折纸的力学本能，其中橡胶态的抬高尤为明显，模量从2.0 MPa抬高到了2.3 GPa。

　　为商讨赓续碳纤维通电功夫对电热折纸模样变形行为的影响，该团队树立了电-热-机器多物理场耦关的仿真模型并通过试验验证了模型的有效性(图2)。阅历仿真创建了不同方针开展角度对应的加热光阴的领导模型，并以飞机神情的折纸为例出现了具有混乱变形途径的安置过程，该折纸飞机不妨实目下空操作，即展开角度可控、范围可控以及依次可控。

　　如图3所示，精准掌握电热折纸可以竣工可重构。在多物理模型的辅导下，阅历掌管每个铰链的役使工夫，统一个折纸条带无妨安排到多种构型，席卷单层、多层、以及超原料单胞构型。别的，履历离奇的操作折纸条带的安顿按序，不妨付与折纸额外的服从，比方抓取。

　　该切磋还显现了诳骗这种准确职掌电热折纸的性能按需调制才略的极少潜在安排：力学机能可调的Miura折纸单胞、力学四肢可定制的召集数字架构原料（图4）、以及翼型可编程的变厚度机翼（图5）。

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