普通的木制推拉玩具（push puppet toys）具有动物和流行人物造型，只需按下玩具底部的按钮，就可以使其移动或折叠。据外媒报道，受这些玩具启发，加州大学洛杉矶分校（UCLA）的研究人员开发出新型可调节动态材料为，可以模仿推动式木偶的内部工作原理，并应用于软机器人、可重构架构和空间工程。
（图片来源： 加州大学洛杉矶分校）
木制推拉玩具的内部有连接绳，当拉动时玩具会站立起来。但松开这些绳子，玩具的“四肢”就会变得无力。利用与控制推拉玩具相同的绳张力基原理，研究人员开发了一种新型超材料，这种材料经过设计具有先进的性能。
这项研究展示了新型轻量化超材料，其中配有电机驱动或自驱动的绳索，这些绳索穿过互锁的锥形珠。当被激活时绳索被拉紧，导致嵌套的珠颗粒链卡住并拉直成一条线，从而使材料变得僵硬，同时保持其整体结构。
该研究还揭示了这种材料的多功能特性，最终可融入软机器人或其他可重构结构：
通过绳的张力水平，可以“调节”所得结构的硬度，在完全拉紧状态下可提供最强和最硬的水平，但在绳张力的增量变化下，结构可以在提供强度的同时弯曲。关键是嵌套锥体的精确几何形状以及它们之间的摩擦力；
使用这种设计的结构可以一次又一次地松懈和收紧，对于需要反复运动的持久设计非常有用。这种材料在未展开的松软状态下也更易于运输和储存；
该材料经过部署后表现出明显的可调性，其刚度增加了35倍以上，而阻尼能力变化率为50%；
这种超材料可以设计成自我驱动，通过人造肌腱来触发形状，而无需人类控制。
加州大学洛杉矶分校萨缪里工程学院（UCLA Samueli School of Engineering）博士后学者Wenzhong Yan表示：“我们的超材料可以实现新功能，在融入机器人、可重构结构和空间工程方面表现出巨大的潜力。例如，用这种材料制成可自动部署的软体机器人，可以校准其四肢的硬度以适应不同的地形，从而实现最佳运动方式，同时保留其身体结构。这种坚固的超材料还可以帮助机器人举起、推拉物体。
对于如何将机械智能构建到机器人和其他设备中，收缩绳超材料的常规概念开辟了有趣的可能性。据研究人员介绍，这种材料的潜在应用还包括带有外壳（可封装可折叠的支架）的自组装掩体（shelter）。它还可以作为紧凑型减震器，具有可编程阻尼能力，适合用于在恶劣环境中行驶的车辆。
加州大学洛杉矶分校萨缪里工程学院电气和计算机工程副教授Ankur Mehta表示：“展望未来，通过改变珠的大小和形状，以及它们的连接方式，研究人员在调整和定制能力方面还有广阔的探索空间。”
虽然之前的研究已经对收缩绳进行了探索，但这项研究深入探讨这种系统的机械性能，包括珠对齐的理想形状、自组装，以及进行调整以保持其整体框架的能力。
