什么是可编程物质？
先说结论：可编程物质相当于可以被重复编程的硬件你有没有想过，未来有一天你家房子的外墙在夏天的时候自动变得透气，而在冬天的时候会自动变得密实保暖；你能命令四张椅子变形为一张桌子 。还有，为什么我们必须要亲自动手折纸，为啥不能对着一张纸说一句：我想要纸鹤 。它就变成一张纸鹤 。说一句：我想要青蛙 。它就变成青蛙了 。
或许我们还可以想的远一点，当我想坐下，而不想再骑车时，我的自行车会变成一张椅子 。完了以后它又会变成我的笔记本电脑，或者我的手机会展开成一台笔记本电脑 。这些听起来非常科幻的事情，或许并没有你想象的那么遥远 。这些材料被称为：可编程物质 。可编程物质相当于可以被重复编程的硬件，我再举个例子：我们现在想获得最新型号的手机，就得去买，但未来的手机能将其自身在分子层面上重新排列成一款新型号 。
这听起来实在是太不可思议了 。可你知道吗？全世界有许多科学家、工程师和艺术家都在努力实现这种可能性 。他们的梦想是一团几乎能变成任何形状的物质 。我觉得我们人类天生就很喜欢可以变成其他东西的东西 。你想想，变形金刚为什么大人小孩都喜欢看，因为它满足了我们的这种喜好 。我们的现状如何？不知道你看过一部经典的科幻片吗？施瓦辛格演的《终结者 2》，里面有一个很酷的液态金属机器人，代号 T-1000 。
它其实就是理想中的可编程物质，根据需要可以变形成任意形状 。当然，我估计你不想要一个从来未来回来的杀手机器人 。麻省理工学院的斯凯拉·蒂比茨教授是程序化材料的支持者，他是对这个领域的展望是这样的：“我的想法是你可以为材料编程，为物理实体编程，以使它们能自行改变形态和性质，能在没有人或机器介入的情况下自行配置……你可以以某种方式让材料自行改变形态，而且这通常将是由环境中的事物所触发的——温度、湿度、电活性，以及其他能使它们改变形态的触发因素 。
”蒂比茨教授将可编程物质的这种特点称为“4D 打印”，因为 3D 打印出来的物体不会根据材质和环境随着时间发生变化 。比方说，有一种可重复配置的 3D 打印吸管，经过特殊设计的接合处遇水便会弯曲 。理论上，通过对每个接合处弯曲方式做出选择，这种吸管几乎能呈现出任何形状 。蒂比茨教授制作出了一种被放在水里时形状会自行变成字母“MIT”的吸管 。
纸艺机器人是一个实现可编程物质的很好的起点，因为纸是相对容易操作的，简单的折叠规则可以创造出复杂的结构 。纸艺机器人具有用于与一台计算机通信的电路系统，因此你可以轻松地为这种机器人进行编程，以使其在正确的时间沿着正确的折痕处进行弯曲 。此外，因为这种机器人在达成期望的形态之后仍可以继续折叠，所以它可以做到传统纸艺无法做到的事情，例如四处走动或抓取物体 。
麻省理工学院的丹妮拉·鲁斯博士对创造体积尽可能小的纸艺机器人有着浓厚的兴趣，而且她成功滴创造出了一个约有指尖大小的纸艺机器人 。这个机器人非常的简单，但简单有简单的好处 。这个机器人看起来像是一小片附着在一块磁铁上的普普通通的正方形金箔 。在被启动之后，它会迅速地自行折叠成一只电子虫 。通过对其搭载的磁铁施加一个磁场，鲁斯博士可以让它四处走动、游泳和搬运物体 。
这个机器人现在是由遥控器所操控的，但鲁斯博士希望制造出一个有自主能力的版本 。鲁斯博士在不久前提出了一种——听好了——由猪肠所制成的高级版本 。好吧，按麻省理工学院的标准来看，带电的猪肠其实也没多少古怪 。鲁斯博士的目标之一是通过创造微型机器人来改变医疗方式 。这种由肠子所制成的机器人很小，可以装入一片药片大小的冰中，被人吞咽下去后，这片冰在进入人的内脏后会彻底融化，释放出其中的微型机器人 。
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