原型中实现了两种类型的缺陷-一个引起局部的自由运动（左），另一个局部增强晶格的刚性（右）。（来源：Kagome晶格）

荷兰莱顿大学的研究人员证明机械超材料的某些晶体缺陷可以拓扑保护运动。这些机械状态类似于量子材料受保护的电子态，如拓扑绝缘体。当致动时，这些受保护的机制可以作为机器人的构建块。研究为走向强大的信息存储和读出的工程纳米机械结构铺平了道路。

这项研究的作者Jayson Paulose，Bryan Gin-ge 和Vincenzo Vitelli，构建了Kagome晶格的原型，以日本著名的编制竹篮命名。在图案中，六边形和三角形交替排列。原型在实验室制造，由三个角铰链连接的三角形组成。通过在晶格中重排连接，研究人员创造了巧妙扰乱有序排列的缺陷，但没有改变三角形连接的数量。实现了两种类型的缺陷-一个引起局部的自由运动，另一个局部增强晶格的刚性。

基本的数学理论使用计算机模拟在形变的Kagome晶格和相媲美的扭曲正方形晶格上进行测试。通过控制这些拓扑保护的机械运动的位置和行为，研究人员看到了用于分子机器人机械纳米结构发展的可能性。这项研究还可以用于强大的信息存储。受保护拓扑运动的缺陷由二进制数字表示，（+）代表存在或（-）代表不存在。

这项研究在Vincenzo Vitelli建立的拓扑力学实验室（莱顿）完成。该实验室是新研究项目的一部分，该项目旨在从理论和实验研究与拓扑量子材料相似的机械物。