图:Steve Granick博士团队研发能自由组合的胶体颗粒
还记得《超能陆战队》中的磁力机器人吗?能够按照人的指令自动组合成不同形状的材料如今在韩国出现了。相关研究论文已经发表在了科学月刊 Nature Materials 的网络版上。
研发这种自动组合材料的研究人员来自韩国蔚山国家科学技术研究所,是一个国际化的团队。
他们受到了蜂群和聚集在一起的细菌的启发,研究领导者之一Erik Luijten博士在电脑中设计了一种能够在电场中自主移动、组合的胶体颗粒。
图:杰纳斯胶体(Janus colloids)
接下来的实验室研究中,另一个研究领导者 Steve Granick 博士发明的特殊粒子杰纳斯胶体(Janus colloids)派上了用场。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。
图:杰纳斯胶体能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
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。
研究团队希望他们的研究成果在将来能够被应用于医学领域中,达到提升药物作用的效果。在他们的愿景里,药物会被置于他们研究出的材料中,自动到达身体里最需要相关药物的部位。此外,他们也想通过这种材料制造出类似磁力机器人的设备。
文章链接:
Jing Yan, et al, “Reconfiguring active particles by electrostatic imbalance”, Nature Materials, 2016.
新闻链接:
Self-organizing Smart Materials that Mimic Swarm Behavior
如若转载,请注明e科网。
如果你有好文章想发表or科研成果想展示推广,可以联系我们或免费注册拥有自己的主页
- 机器人
- 新材料