?

比大白更炫酷:液態金屬機器人可遠程擁抱

2017-06-30 22:09
自然與科技 2017年1期
關鍵詞:生物體液態劉靜

近日,由我國科學家領銜的科研團隊將三項研究成果分別發表在國際一流科研期刊《自然》《先進材料》《先進功能材料》上。一提到科技,人們頭腦中呈現的場景通常是白大褂、顯微鏡、試管試液、瓶瓶罐罐以及距離日常生活遙遠的冰冷的實驗室。事實上,很多前沿的科研探索,越來越關注人類生活的實際需要、精神享受與審美快感,傳達著這一信號:原來,科技也可以很浪漫。

“液態金屬機器”:“觸”得到的戀人

比萌物“大白”更炫酷的機器人來了——液態金屬機器人。

在清華大學教授劉靜的實驗室中,出現了這樣一幕:電解液中,一張薄膜瞬間變為直徑約5毫米的液態鎵金屬球,并在吞“食”0.012克鋁后,以每秒5厘米的速度移動,且其形態可以隨槽道的寬窄自動變形調整,蜿蜒前行,整個過程宛如科幻影片中的液態金屬機器人“終結者”。

它的神奇之處在于:“吃”食物、自主運動、能變形、能“代謝”、易無縫組合、運動方向可控……

劉靜說,由于智能材料可柔性好、自驅動、能變形,在傳感器的幫助下,可以讀取并模擬遠方活體行為信息,實現“遠程握手”“遠程擁抱”等應用場景。這意味著兩個天各一方的人,可以通過科技觸及對方,世上不再有“觸不到的戀人”。

由于“仿生物”液態金屬機器人可以實現不同形態之間的自由轉換,以執行高難度的特殊任務,因此可以在未來廣泛應用于軍事、醫療與科學探索等多種領域的多元場景?!爱斠簯B機器人穿上皮膚,即可實現由‘水生向‘陸生的進化?!?/p>

于是到那時,比“大白”更貼心的“仿生物”液態金屬機器人不僅可以扮演柔性執行器、穿過門縫找到你,還可以模擬遠在天邊的親友來與你握手、擁抱。

“3D打印器官”:生命或將更長久

人們慣常接受的知識是,人類的器官會慢慢退化、衰竭。然而,如今科技告訴你,由器官損傷或衰竭導致的壽命“天花板”被突破,生命體器官可以借助3D打印替代“原裝”器官。

由清華大學化學系劉冬生課題組參與研發的DNA水凝膠材料成功應用于活細胞的3D打印,并可以做到秒級成型,被業界稱為“一種非常有前景的打印三維組織和人工器官的材料”。

這種材料得以應用于活體器官打印的優勢在于什么?研究員劉冬生解釋說,此新型水凝膠材料能夠同時滿足多項活細胞3D打印的需求:秒級成型;條件溫和,過程完全在生理條件下完成,不涉及化學反應以及能夠對細胞造成傷害的外界刺激;強度、通透性好,打印出來的產品不變形、不易被軟化,可以保證細胞營養物質的輸送;具有較強的觸變性和自修復性能,在細胞生長的同時可以不斷改變自身的結構;更重要的是,它可根據需要迅速分解不殘留,最終使打印出的活體器官實現成功移植。

國外科學家對此評論,此凝膠可以通過多層打印實現厘米級結構的構建,具有足夠好的強度以維持其形狀,避免塌縮或溶漲,且使共同打印的活細胞保持活性。

未來,越來越多的人體器官可以被打印成型。由此我們可以大膽想象:借助3D打印器官,未來人們的生命可以被延長。

“穿戴技術”:隨時感知你的一舉一動

身在異鄉的你,面對一天天老去的父母,是否常有一種想見不能見的傷痛?

如今,“可穿戴技術”可以通過生物體監控,讓你隨時感知遠方親朋的一舉一動,堪稱“異鄉人的福音”。

這種穿戴技術究竟有多神奇?不論你身在何方,爸媽夜間睡眠時體溫如何、早晨有沒有外出晨跑、白天的脈搏如何等生物體信息都可以為你掌握。

當然,如果你是一名小學生,恐怕不得不以“犧牲自由”為代價,因為一旦穿戴這種設備,你的一舉一動就會被父母盡收眼底。

據介紹,可穿戴設備是一種可以安裝在人、動物和物品上,并能感知、傳遞和處理生物體生理信號的計算設備,柔性傳感器是可穿戴設備的關鍵基礎部件。近日,北京科技大學的張躍教授課題組發現,通過一根鉛筆和一張普通的紙,就能很快在生物體表面“畫”出一個柔性傳感器。

他們的方法是將一根碳素鉛筆在普通的紙上固定一個方向涂擦幾次,形成一條連續的筆跡,通過連接電極輸出信號,即可輕松獲得可穿戴傳感器。將其粘附于關節處,便可監控顯示身體的運動。該器件具有很高的靈敏度,能夠快速響應,同時還能大大降低可穿戴設備的成本。這不僅能實現器件的高效節能環保,更重要的是能夠廣泛應用于人體運動學、結構安全監測、智能家居等領域。從此,身居遠方的你,還會為不能隨時得知親人健康狀況而憂慮嗎?

“創意經濟時代,科技的空間越來越大,與我們的刻板印象不同的,它本身也有生命,有用、有趣、富有魔力?!笨茖W家劉靜說。

猜你喜歡
生物體液態劉靜
OBTL模式下形成性評估在高職高專醫學英語教學中的促進作用
致生父
液態金屬走進百姓生活
液態二氧化碳在礦井防滅火中的應用
劉靜藝術作品賞析
用液體覆蓋法減少鉛爐鉛渣的生成
以高中生視角分析“酶”在生物體中的作用
配合物在生物化學中的作用
氧化銅納米顆粒的環境影響及其生態毒理效應綜述
嫁你不是瘋狂的事,十分之六肝臟“美救英雄”
91香蕉高清国产线观看免费-97夜夜澡人人爽人人喊a-99久久久无码国产精品9-国产亚洲日韩欧美综合