Det tog drygt 10 år, men den verkliga vetenskapen har äntligen kommit ikapp science fiction om Iron Man's transformerande exoskelet -kostym.

I en artikel publicerad idag Science Robotics , ingenjörer vid Brigham Young University beskriver ny teknik som gör att de kan bygga komplexa mekanismer i utsidan av en struktur utan att ta upp något verkligt utrymme under ytan.

Denna nya klass av mekanismer, kallas "utvecklingsbara mekanismer, "få sitt namn från utvecklingsbara ytor, eller material som kan anta 3-D-former från plana konformationer utan att riva eller sträcka sig, som ett papper eller metall. De bor på en böjd yta (som, säga, armarna i Iron Mans kostym) och kan förvandlas eller förvandlas när de används för att tjäna unika funktioner. När den inte används, de kan vika tillbaka in i ytan av strukturen sömlöst.

"Dessa nya upptäckter gör det möjligt att bygga komplexa maskiner som integreras med ytor för att vara mycket kompakta, men kan distribuera och utföra komplexa uppgifter, "sa forskaren Larry Howell, professor i maskinteknik vid BYU. "Det öppnar upp en helt ny värld av potentiella enheter som har fler funktioner, men är fortfarande väldigt kompakta. "

Att göra hyperkompakta mekanismer är något som blir allt viktigare som tillverkare inom medicin, rymd- och militärindustrin arbetar ständigt med att få mer komplex funktionalitet på mindre utrymme. Potentiella tillämpningar av utvecklingsbara mekanismer inkluderar:

• Medicinskt:Kirurgiska instrument som både kan skära material och sprida ljus samtidigt under minimalt invasiv kirurgi
• Fordon och flygplan:Lagringskomponenter som kan distribueras från den inre ytan av flygkroppen och vara helt ur vägen när de inte används
• Militär:Quad-rotor drönare som har justerbara vingspännen för montering i trånga utrymmen
• Utrymme:Hjul som kan sätta in klor för bergkrypning, vilket kan vara särskilt användbart för en interplanetarisk rover.

Denna nya klass av mekaniska strukturer utvecklades från Howell och kollegan Spencer Maglebys arbete med origami-baserad teknik, gjort i samarbete med origamikonstnären Robert Lang. Från solsystem för NASA till skottsäkra hinder för poliser, deras arbete har genererat nationell och internationell täckning. När gruppen av forskare gick över till böjda origami -principer, matematiken avslöjade ett nytt sätt att göra mer komplexa maskiner.

"Origami var en springbräda för detta, "Magleby sa." Origami -konsten har inspirerat oss att göra saker som inte ens ser ut som Origami, men det är kärnan i mycket av denna nya teknik. "

Den nya forskningsraden är sponsrad av National Science Foundation och inkluderar forskare vid BYU, University of Southern Indiana och Lang Origami.

"Det är ganska häftigt att åstadkomma saker som bara har varit science fiction tidigare, "Howell sa." Det här är upptäckter som gör att vi kan göra saker som ingen någonsin har kunnat göra tidigare. Och vi hoppas att andra ingenjörer, när de bygger på dessa upptäckter, kommer att tillämpa dem på sätt som hjälper till att göra världen till en bättre plats.