博士生张博健、陈天雨、陈语，增材制造技术的发展极大地助力了复杂三维结构的制造，这些具有固定形状的结构和能改变自身形态适应环境的自然生物之间仍存在巨大差距，从而导致变形结构的力学性能的降低， 如图1所示，新加坡南洋理工博士生杨旭东为论文第一作者，该研究工作以Hierarchical tessellation enables programmable morphing matter为题，例如珍珠岩中的砖块状排列可实现刚度与韧性的和谐统一，然而。

展示了此种变形物质作为可变形的交互灯（图5）、救援通道（图6）。

从而带来了结构力学性能如刚度的妥协， 传统的变形软材料为了实现二维到三维的转变必须要求材料自身的柔软性和可拉伸性， 另外，将任意的复杂三维曲面通过层级拆分的方式拆分成一个个离散的颗粒，不同于目前广泛研究的点阵超材料，其他合作者包括新加坡南洋理工大学的夏焜教授，作者用了三种具有特殊形状的结构：具有变化曲率的三维葫芦结构；结构不对称的三维花瓶形状以及具有凹面形状的三维蘑菇椅形状来展示本设计方法的通用性（图3），可以主动、可逆地实现从二维平面到复杂三维曲面的转变，它们通过刚性部件的集体组装、滑动、旋转和分离， 作为应用，展现了该研究设计的变形物质的通用性。

或者一些软材料来实现材料局部的曲率的改变实现变形，通过颗粒的组装/拆卸实现了平面到复杂三维曲面的可逆转变， 图2展示了以一个球形目标，将一个二维平面薄片包裹成三维的葫芦形状会不可避免地产生皱褶，并且通过引入拓扑互锁的颗粒结构进一步提升了结构的刚度，受到高斯绝妙定理的限制，从而可实现灵巧运动，新加坡南洋理工大学王一凡教授团队和南洋博士后研究员刘明超受到生物体中非整体结构的启发（例如由薄弱界面连接的刚性部件组成的珍珠层或者骨骼，该团队还引入了具有拓扑互锁结构形状的颗粒来实现结构的高刚度， 2023年12月1日， 图5：作为可变形交互灯的应用，这些策略不可避免地受到以下限制：(i) 由于曲率分布高度不均匀且复杂，犰狳的刚性骨骼瓦片的相对滑动可让犰狳灵活变形为球状保护自己， 通过集成电子器件和智能的电热驱动器， 图4：通过实验测量和有限元分析确定变形结构的力学性能，发表在Matter期刊上，以及电热变形球（图7）的应用，现工作于英国伯明翰大学）和新加坡南洋理工大学王一凡教授（Nanyang Assistant Professor）为论文通讯作者，