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科学家研究新材料可自动排列组合:或能自动组装成一支军队

作者:转载     发布时间:2016-8-1 点击数:446
将来我们或许能利用这种材料,打造出一支无所畏惧、思想统一的机器人军队。
  这意味着,有些粒子会彼此相斥,有些会彼此相吸,还有一些会保持中立状态。这样一来,这些圆球就自动组合成了某种形状,如一根链条、一个大圆球、或者聚成一簇。
  目前为止,研究人员还仅用计算机模型和一个简单的二维杰纳斯胶体系统对其进行过测试。研究人员希望能尽快研发出该材料的三维原型,以便研究该材料有哪些实际用途。

  科学家研发了一种新材料,可以自行组装成一支“军队”,形成一个齐心协力的作战单元。

  该材料由一堆圆球组成,当暴露在电场中时,可以自动地排列组合成某种图案。

  将来我们或许能利用这种材料,打造出一支无所畏惧、思想统一的机器人军队。

  该研究由一支隶属于韩国蔚山国家技术研究所(UNIST)的科学家团队开展,研究人员来自世界各地。他们受到蜜蜂和蚂蚁的的群体行为启发,进行了此次研究。

  他们在实验室中利用计算机模型,试图复制动物的这一行为,并首次设计出了这款新材料。

  他们打造了一堆自我推进式的小球,名叫“杰纳斯胶体”(Janus colloids, Janus是神话中的双面神)。当这些小球暴露在电场中时,便可以自动排列组合成各式各样的形状。

  研究人员由美国西北大学的埃里克?路易登博士(Dr Erik Luijten)带领。他们在论文中写道:“杰纳斯胶体是一种由两个不同的半球组成的粒子,是一种典型的合成材料,由于具有破缺对称的性质,它们拥有自我推动的能力。”

  杰纳斯胶体的两侧有着不同的性质,一边带正电荷,另一边带负电荷。

  在“破缺对称”的作用下,当该胶体暴露在电场中时,粒子所带电荷便会产生变化,在不同的胶体间产生静电作用。

  这意味着,有些粒子会彼此相斥,有些会彼此相吸,还有一些会保持中立状态。

  这样一来,这些圆球就自动组合成了某种形状,如一根链条、一个大圆球、或者聚成一簇。

  目前为止,研究人员还仅用计算机模型和一个简单的二维杰纳斯胶体系统对其进行过测试。

  研究人员希望能尽快研发出该材料的三维原型,以便研究该材料有哪些实际用途。

  该研究团队认为,这种材料今后可以用来更精确地将药物送达人体中的指定地点。人们可以把药物放在圆球中,然后由圆球在人体需要的部位自行组合起来。

  不过,这种材料或许也可以用来打造自动成型的机器人,它们虽然以单台机器的形式存在,但行动起来却整齐划一,甚至能成为一支军队。

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