机械人不再有金属骨架????复旦团队用光让质料像生命一样智慧|国家自然科学奖
2026-07-17 14:57:10 宣布
泉源:外洋网
作者:张玮喜
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科幻大片中常有这样的场景:实验室里,,,,,一束奇异的蓝光闪过,,,,,平台上器皿内的物质蓦然破壁而出,,,,,陪同着玻璃的碎裂,,,,,物质变形变大,,,,,瞬间充满了整个空间。。。。在高分子质料领域,,,,,确实保存着这样的场景。。。。复旦大学俞燕蕾团队的“光控液晶高分子致动质料的创立与调控机制”项目获得2025年度国家自然科学奖二等奖。。。。团队提出了在光响应高分子中引入液晶的设计头脑,,,,,生长了光控液晶高分子致动质料。。。。光响应基团的结构转变通过液晶基元的协同作用被逐级放大,,,,,最终转化为质料的宏观形变。。。。
什么是光控液晶高分子致动质料????它关于未来工业生长的意义何在呢????俞燕蕾教授先容,,,,,光控高分子致动质料是在光刺激下爆发形变、输着实力的一种智能软质料,,,,,是推念头械人向非接触准确控制和多模式无邪运动生长的物质基础。。。。
我们现在看到的机械人大多是金属结构,,,,,很难完成灵巧详尽的事情。。。。那么,,,,,能不可有一款软体机械人,,,,,它具有柔顺性和高自由度变形的特点,,,,,可顺应重大动态情形呢????谜底就在形变质料上。。。。“想像一下,,,,,没有金属骨架的机械人,,,,,会是什么样????”俞燕蕾说,,,,,项目的目的就是:光信号→质料变形→机械运动。。。。研发的智能软质料同时肩负结构、感知、驱动功效。。。。“未来机械人最大的前进,,,,,也许不是更强壮,,,,,而是更智慧,,,,,或许不再完全依赖古板马达,,,,,而由质料自己完成响应与运动”。。。。
值得一提的是,,,,,在生长智能软质料的历程中,,,,,团队取得了重大科学突破。。。。首先,,,,,发明光响应高分子多标准结构转变新机制,,,,,率先实现长波长、低能量光响应,,,,,破解光响应分子结构转变无法放大为高分子网络宏观形变的难题,,,,,将形变提升100倍,,,,,抵达骨骼肌应变量级。。。。简而言之,,,,,原本光刺激下质料无法实现的转变能力,,,,,现在做到了。。。。
其次,,,,,使用新质料研制全光控微流体新器件,,,,,提出微流体非接触精准致动的新机理,,,,,实现微流体高效输运和旋流振荡,,,,,解决了微量液体准确操控难和传质效率低的难题。。。。这项研究让光除了照明,,,,,还能运输液体,,,,,甚至操控微型天下。。。。使用光响应液晶高分子质料构建智能微通道,,,,,打造全光控微流体芯片,,,,,让液体听从光的指挥。。。。智能微通道就是“液体高速公路”,,,,,可以实现微流体运输、混淆、疏散、融合,,,,,所有由统一个光源完成。。。。全光控微流体芯片就像是给智慧医疗装上了“便携化验室”,,,,,以后验血不必跑医院排队等效果,,,,,在身边的小设惫亓一滴血就能出报告,,,,,让验血这件事情得像测体温一样简朴利便。。。。
“从会变形的质料,,,,,到会行动的机械人,,,,,再到会事情的智能系统。。。。这一切,,,,,都源于科学家赋予质料的新能力——让它们学会‘追光’。。。。”科学家正实验让质料拥有生命般的能力——感知天下、顺应情形、自动行动。。。。也许未来最伟大的机械,,,,,不是一台机械,,,,,而是一种像生命一样智慧的质料。。。。
在早期基础条件有限的情形下,,,,,手艺职员与朱鹮“同住”,,,,,鸟住树上,,,,,人住树下,,,,,全天候监护。。。。之后,,,,,保唬;;ど枋┮恢蓖晟啤⑹忠粘墒烨敖,,,,,朱鹮种群于2000年突破百只,,,,,于2010年抵达千只。。。。
责任编辑:王志维 校对:蔡雅文