美国密歇根大学的研究团队受史前编织工艺启发，开发出一种新型编织角结构材料。该材料在承受反复强力压缩后仍可恢复原状，具备高刚度与弹性特性，可应用于软体机器人、外骨骼和建筑部件等领域。相关研究成果已于2025年发表在《物理评论研究》上。

研究团队由密歇根大学土木与环境工程博士生郭伟韦恩·涂和副教授Evgueni Filipov领导。涂在研究中发现编织技艺可追溯至公元前7500年左右，进而探究其机械性能优势。Filipov表示：“我们知道编织是用带状物创建3D形状的有效方法，但它还应具备潜在的机械特性。”

团队采用聚酯薄膜带进行编织实验，材料宽度约如小指，厚度相当于两张复印纸。通过将二维编织转化为三维超材料结构，研究人员构建了四种不同角形排列的模块。对比实验显示，连续未编织的聚酯薄膜结构在压缩后出现永久变形，而编织结构即使被压缩至原高度的20%仍可完全回弹。

高分辨率3D扫描表明，编织结构能将应力分散至更广区域，避免局部损伤。刚度测试中，编织材料的硬度为连续结构的70%，但其承载能力显著更高。例如，L型编织结构可垂直支撑自身重量80倍的负荷，仿生编织机器人可承载25倍自重并保持运动能力。

涂指出：“利用基本角形模块，我们能够设计出兼具刚性与弹性的复杂空间结构。”团队还提出了适应人体不同部位硬度的编织外骨骼概念，可在提供防护的同时保持运动灵活性。

Filipov补充道：“我们计划将电子活性材料集成到编织结构中，开发能够感知环境并自主变形的智能系统。”该研究为轻量化、可重复使用的工程材料开辟了新方向。

更多信息： Guowei Wayne Tu 等，《角拓扑结构使编织篮成为坚硬而有弹性的超材料》，《物理评论研究》(2025 年)。期刊信息： 物理评论研究