乐高赋予了构建形态的自由，变形金刚展现了形态转换的想象，但两者均缺乏真实物理功能。如今，麻省理工学院（MIT）团队成功研发出一种名为“分叉电路”（bifur-circuits）的3D打印智能模块，完美融合了二者优势：这些模块不仅能在多种形状间自由转换和拼接，且在变形过程中能维持电气连接的完整性，确保定制化的机械功能不受影响。
从智能家具到灾难救援
这种可变性设计极具应用价值。它不仅能适应不同场景的几何需求，还能在避免挤压伤害的同时提供强劲抓握力，潜在应用场景涵盖灾难救援乃至地外栖息环境。
凭借集体变换能力，设计师可利用分叉电路快速迭代原型。例如，开发出一款能从椅子变形为桌子的智能家具，既便于折叠存储，又能通过屏幕检测并向用户反馈自身配置信息。此外，该技术还可用于医疗康复，协助术后或事故患者在恢复期调整姿势，或部分重构为机器人的软体抓手。
MIT团队已实际构建出一款可变换的游戏控制器，它能根据用户塑造的不同形状，启动相应的电子游戏，证明了其不仅仅是概念玩具。
技术突破：负泊松比与导电材料
发表在《人机交互工程》（Human Computer Interaction Engineering）上的论文显示，由MIT、密歇根大学和东京大学研究人员组成的团队，解决了模块在多次重构后无需外部电线即可保持电气连接的难题。
这些可编程机械超材料被称为“负泊松比”（auxetic）材料，其特性是在拉伸时变宽而非变细。MIT机械工程研究生、论文主要作者Marwa AlAlawi指出，利用重复单元制造复杂机械组件更为便捷，而该工作正是通过几何结构将内在智能嵌入硬件，从而开启无限组合的可能。
此前，AlAlawi团队曾利用负泊松比超材料构建可变换天线，通过三种形状切换频率。为突破形状局限，研究人员开发了分叉电路，实现了更广泛的新连接、旋转、扭曲和压缩范围。每次位移都会形成独特电路，使模块间能够通信并识别整体形状。
由于采用连接模块而非连续刚性结构，每个单元在旋转或枢轴转动时，整体形式避免了弯曲过程中的突然断裂。AlAlawi表示，这种“分叉”设计显著扩展了可重构空间，“仅增加一个额外单元，就能从相同结构中获得更多组合。”
在材料选择上，团队克服了导电性与柔韧性的平衡难题，选用名为Filaflex 92A的导电材料。测试表明，该设计在承受10,000次压缩后仍未失去电气连接。借助团队开发的易用构建和模拟软件，设计师可与多材料3D打印机配合，在单次打印中生成新的分叉电路。
“分叉电路是开发具有集成智能的机械积木的重要一步，”AlAlawi表示，未来将进一步探索创建形式更多样、结构稳定且可致动的积木，以增强互动性和超材料配置范围。
该研究的共同资深作者包括MIT电气工程和计算机科学（EECS）研究生Ticha Sethapakdi，以及MIT EECS和机械工程副教授、计算机科学与人工智能实验室（CSAIL）人机交互组主任Stefanie Mueller。