可编程物质
“可编程物质”的概念起源于上世纪90年代初，主要是指一种可以根据用户输入或自主感应而以编程方式来改变自身物理性质(如：外形、密度、光学性能)的物质。它主要是由一种大小在100微米～1厘米之间的“中介态物质块”构成。这种物质块具有独立的功能和数据共享能力，可通过某一方式灵活地组合在一起，形成一个令人惊奇的新“物体”。这些神秘的智能“微粒”既可自主组合也可自主分离。
1、特性
可编程物质
2、研究目的
美国国防高级研究计划局（DARPA）“可编程物质”项目的主要目的是研发新型结构材料，通过外部命令，经过可逆过程，构造出复杂的、三维的功能物体。
3、运行顺序
美国国防高级研究计划局（DARPA）预期“可编程物质”能够按照以下顺序运行：对外界信号做出反应，解码并传播指令；把信息转化为动作，传送微粒并使之构造成一定形状；微粒互锁使之形成某种物体；执行纠错和对最终状态进行信息编码，再次对外界信号做出反应；分解成最初的材料。
4、军事应用
一旦研制成功并应用于军事领域，就能为士兵提供革命性的新功能。未来战场上的士兵，再也不用为背负沉重的背囊等牢骚满腹，他们只需携带一定量的“可编程物质”，通过下达指令，将其变成所需要的武器或工具，包括军械、智能军服、可进入掩体内部攻击敌人的软体机器人，甚至地面装甲车辆，等等。
5、研究进展
美国
2013年1月，有媒体报道称，DARPA资助5所大学研究小组利用不同的方法进行验证，判定在理论上宏观的三维固态物体可由那些介于宏观和微观之间的中尺寸微粒进行构造和分解，从而具有自我塑造的性能。
在最近完成的第一阶段“可编程物质”项目研究中，研究人员建立了一种数学模型，证实了在外界指令要求下，至少有一种可行步骤来实现宏观三维固态物体的构造和分解。研究人员还成功验证了这个过程所需的关键技术原理。
这5个研究小组正研究实现“可编程物质”的各种科学手段。哈佛大学怀特塞兹教授的小组研发出一种“广义魔方”，可作为信息编码和物质成型的重要组织者。哈佛大学刘教授的小组依靠DNA碱基配对原理，进行基本结构的搭扣，来对智能材料进行合成和分解。麻省理工大学鲁斯教授的小组，通过对物质进行“折叠”，构造基于计算机的新型二维或三维功能结构材料。麻省理工大学的格申菲尔德教授的小组，正从事一种被称作“毫米生物学”的研究，可使数字式分组能够被用于构建生物结构和功能的中尺寸物质。康奈尔大学利普森教授的小组利用干扰成型来制造一种十分坚固的材料，这种材料可采用仿生物酶的积木型物质建造方式来构造物体。
中国
中国的研究人员2016年1月8日公布了一种实验性可变形材料，这种材料可折叠成各种复杂的形状，将工业折纸术提升至新的水平，为医疗和航天应用提供了广泛的可能性。
据美国《华尔街日报》网站1月8日报道，科学家们设计的这种新型聚合物塑料能够根据预设的温度变化而适时改变自身形状。此外，科学家们称，按照设计，这种材料能在不“擦除”之前形状的情况下改变为新的形状，令其适用于难以通过常规手段由机器或模具制造的复杂部件。
谢涛博士及其同事2016年1月8日在美国《科学进展》杂志上报告了他们的研究进展。为展示其能力，研究人员为一小片这种新的聚合物材料预先设定了一系列形状。随着不断加热，这种材料从船的形状变成鸟的形状，再变成风车的形状，然后恢复其最初的形状。
6、技术难点
虽然这项研究取得了阶段性的进展，但在研制的过程中，还存在一些关键性的技术难题。比如，如何将独立的动力装置、独立的感应装置、信息接收装置和独立的芯片等集成在一个如此微小的体积内；到底采用何种方式才能实现“物质”间保持强有力的连接等。