康乃爾大學的研究人員創造了尺寸小於 1 毫米的微型機器人，它們被列印為 2D 六邊形“元片”，但透過電流的震動，可以變形為預先編程的 3D 形狀並爬行。

這機器人的多功能性是由於新穎的設計以剪紙為基礎，剪紙是摺紙的近親，材料中的切片使其能夠折疊、展開和移動。

該團隊的論文“電子可配置微型元片機器人”出現在自然材料。該論文的共同主要作者是博士後研究員劉慶坤和王偉。該計畫由物理學教授 Itai Cohen 領導。他的實驗室先前曾生產過微型機器人系統，可以驅動四肢、透過人工纖毛泵水並自主行走。

從某種意義上說，剪紙機器人的起源受到「可以改變形狀的生物體」的啟發，劉說。「但是當人們製造一個機器人時，一旦它被製造出來，它可能能夠移動一些肢體，但它的整體形狀通常是靜態的。所以我們製造了一個元片機器人。'元'代表超材料，意味著它們是由許多構件組成，這些構件共同作用賦予材料機械行為。

該機器人呈六邊形，由大約 100 塊二氧化矽面板組成，這些面板透過 200 多個驅動鉸鏈連接，每個鉸鏈厚度約為 10 奈米。當透過外部電線進行電化學活化時，鉸鏈會形成山折和谷折，並展開並旋轉面板，使機器人能夠改變其覆蓋區域並局部膨脹和收縮高達 40%。根據活化的鉸鏈，機器人可以採用各種形狀，並可能將自己包裹在其他物體上，然後將自己展開成平板狀。

科恩的團隊已經在考慮元片技術的下一個階段。他們期望將靈活的機械結構與電子控制器結合，創造出具有自然界不可能實現的特性的超響應「彈性」材料。應用範圍包括從可重建微型機器到微型生物醫學設備和材料，這些設備和材料可以以接近光速（而不是聲速）的速度響應衝擊。

「因為每個單獨構建塊上的電子裝置都可以從光中獲取能量，所以您可以設計一種材料，以編程方式對各種刺激做出反應。當受到刺激時，這種材料不會變形，而是會'逃跑'，或以更大的力度向後推。“我們認為這些活性超材料——這些彈性材料——可以構成新型智能物質的基礎，這種物質受物理原理的支配，超越了自然世界的可能性。”