還記得《超能陸戰(zhàn)隊》中的磁力機(jī)器人嗎？如今，能夠按照人的指令自動組合成不同形狀的材料終于在韓國出現(xiàn)了。
據(jù)《每日郵報》報道，斜紋不銹鋼網(wǎng)生產(chǎn)廠家近日一支由隸屬于韓國蔚山國家技術(shù)研究所(UNIST)的科學(xué)家團(tuán)隊開展，來自世界各地的研究者們組建的團(tuán)隊，研發(fā)了一種新材料。該材料可以自行組裝成一支“軍隊”，形成一個齊心協(xié)力的作戰(zhàn)單元。
據(jù)了解，研發(fā)團(tuán)隊是受到了蜜蜂和螞蟻的的群體行為啟發(fā)，進(jìn)行了此次研究。科學(xué)家們在實驗室中利用計算機(jī)模型，試圖復(fù)制動物的這一行為，并首次設(shè)計出了這款新材料。
這種新型材料由一堆自我推進(jìn)式的小球組成，被命名為Janus colloids（Janus是神話中“雙面神”的意思）。當(dāng)這些小球暴露在電場中時，便可以自動排列組合成各式各樣的形狀。
原理
起初，研究領(lǐng)導(dǎo)者之一的Erik Luijten 博士在電腦上設(shè)計了一種能夠在電場中自主移動、組合的膠體顆粒。在接下來的實驗室研究中，另一個研究領(lǐng)導(dǎo)者Steve Granick 博士發(fā)明的特殊粒子Janus colloids 派上了用場。這種粒子的兩面分別有著正負(fù)電荷。當(dāng)暴露在磁場中時，Janus 粒子上的電荷會發(fā)生改變，然后它們之間的靜電相互作用力也會發(fā)生變化。變化的結(jié)果是一些粒子間相互排斥，一些緊密貼合在一起，還有的粒子則依然保持電中性。人們用肉眼能看到的，就是它們按照一定的模式組合成了不同的形狀。
研究人員在論文中寫道：
“杰納斯膠體（Janus colloids）是一種由兩個不同的半球組成的粒子，是一種典型的合成材料，由于具有破缺對稱的性質(zhì)，它們擁有自我推動的能力。”
由于杰納斯膠體（Janus colloids）的兩側(cè)有著不同的性質(zhì)，一邊帶正電荷，另一邊帶負(fù)電荷。在“破缺對稱”的作用下，當(dāng)該膠體暴露在電場中時，粒子所帶電荷便會產(chǎn)生變化，在不同的膠體間產(chǎn)生靜電作用。這意味著，有些粒子會彼此相斥，有些會彼此相吸，還有一些會保持中立狀態(tài)。這樣一來，這些圓球就自動組合成了某種形狀，如一根鏈條、一個大圓球、或者聚成一簇。而在我們?nèi)庋劭雌饋恚统闪艘环N有規(guī)律的排列。
不過，目前為止，研究人員僅用計算機(jī)模型和一個簡單的二維杰納斯膠體系統(tǒng)對其進(jìn)行過測試。對此，研究人員表示，希望能盡快研發(fā)出該材料的三維原型，以便研究該材料有哪些實際用途。
研究團(tuán)隊希望，他們的研究成果在將來能夠應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，達(dá)到提升藥物作用的效果。在他們的愿景里，藥物會被置于他們研究出的材料中，自動到達(dá)身體里需要相關(guān)藥物的部位，更精確地將藥物送達(dá)人體中的指定地點。此外，他們也想通過這種材料制造出類似磁力機(jī)器人的設(shè)備。這種材料或許也可以用來打造自動成型的機(jī)器人，它們雖然以單臺機(jī)器的形式存在，但行動起來卻整齊劃一，甚至能成為一支軍隊。
將來我們或許能利用這種材料，打造出一支無所畏懼，思想統(tǒng)一的機(jī)器人軍隊。
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