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韩科学家发明新材料:能自由组合任意形状的机器人
金陵 2016-07-29
导语

韩国蔚山国家技术研究所科学家团队研发了一种新材料。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。

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

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  • 机器人
  • 新材料
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文章评论(1)
爬上海岸的鱼[SYNNEX China]

可以分开,可以自由组合,太有用了

708天前 | 回复
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作者 金陵

本科生

北京大学

活跃作者
  • 爱因斯坦 科研工作者 北京航空航天大学 博士
  • 梅西 本科生 北京工业大学 本科
  • 金陵 本科生 北京大学 本科


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