MIT 工程师研发了一套模块化组件，可构建形状可变的智能装置，电连接在任意形态下仍保持通路。研究团队将这些组件命名为 "bifur‑circuits"，它们基于 3D 打印的机械超材料，通过机械双叉（bifurcation）实现多种稳定构型，并在每个单元内嵌入柔性导电材料，使得旋转、压缩或扭转时电路不失效。
机械超材料是由重复单元组成的可编程三维结构，能够在受力时产生预定义的弯曲或扭转。例如，auxetic 超材料在拉伸时会变宽。此前 MIT 使用 auxetic 超材料制作了可在三种形态间切换的可重构天线，但其形态受限。为突破这一限制，研究者设计的 bifur‑circuits 通过改变单元的连接方式和旋转角度，可形成远超三种的形状空间。
bifur‑circuits 的核心是机械双叉：当施加的力超过临界阈值时，结构会出现突变的行为，从而锁定新的稳定构型。每增加一个单元，可能的组合呈指数增长。旋转或连接相邻单元时，会激活唯一的电路通路，使得整个结构能够感知自身几何并向外部显示器发送对应信息。
在材料选择上，团队克服了柔性导电材料既要可弯曲又要保持电导率的难题。经过多轮迭代后，最终实现了在 10,000 次压缩循环后仍无电连接衰减的耐久性。为降低设计门槛，研究者还开发了一款用户友好的建模与仿真工具，能够自动生成多材料 3D 打印指令，一次成形出完整的可重构对象。
实验展示包括一把可在椅子、茶几和平板三种形态间切换并实时感知自身几何的家具，以及一个根据姿态启动不同游戏的形变控制器。未来，bifur‑circuits 有望用于交互式康复辅助、模块化软体机器人抓手以及灾后可自适应的临时庇护所等场景。研究团队计划进一步扩展形状空间、增加交互功能，并探索更多超材料形态。
博主点评：这项工作展示了将几何可编程性与电气模块化相结合的潜力，为可重构机器人、康复辅助设备等提供了新思路。