Исследователи в Финляндии «обучение» куски пластмассы ходить под командованием света. Метод разработан, опубликован 4 декабря в журнале Дело, впервые синтетический привода «научится» делать новые «трюки», основанные на его прошлом опыте, без программирования.
Эти пластмассы, изготовлен из термо-отзывчивый жидкокристаллических полимерных сеток и слой краски, мягкие пускатели, которые можно преобразовать энергию в механическое движение. Изначально, привод только ответчика к теплу, но, связав свет с теплом, он учится реагировать на свет. В ответ, актуатор точно так же изгибается как человека кудри его указательный палец. Периодически облучать привод, он «гуляет» как гусенички со скоростью 1 мм/с, примерно в том же темпе улитки.
«Наше исследование является, по сути, задавая вопрос, если неодушевленный материал можно как-то узнать в очень упрощенном смысле,» говорит старший автор Priimägi Арри (@APriimagi), Университета Тампере. «Мой коллега, профессор Олли Ikkala из Университета Аалто, был поставлен вопрос: можете материалов узнать, а что значит, если материалы будут учиться? Затем мы объединились в этом исследовании, чтобы сделать роботов, которые бы как-то научиться новым трюкам.» Исследовательская группа также включает докторантов-исследователей Хао Цзен, университет Тампере, и повесьте Чжан, Университет Аалто.
Процесс кондиционирования, который связывает свет с теплом, позволяет красителя на поверхности разлитая по всему привод, превращая ее в синий. Явление повышает общий поглощения света, который повышает фототермический эффект и повышает температуру привода. Затем он «учится» сгибаться при облучении.
«Это исследование, которое мы сделали, был вдохновлен экспериментом собаки Павлова», — говорит Priimägi. В эксперименте, собака снашиваться в ответ на видя еду. Затем, Павлов звонил в колокольчик, прежде чем давать собаке. После нескольких повторений, собака, связанный питания с колоколом и начинается слюноотделение на звук колокола. «Если вы думаете о нашей системе, тепла соответствует еда, и свет будет соответствовать звонка в опытах Павлова.»
«Многие скажут, что мы слишком далеко эту аналогию», — говорит Priimägi. «В некотором смысле эти люди правы, потому что по сравнению с биологическими системами, материал, который мы изучали очень простой и общества. Но при правильных обстоятельствах, аналогия держит». Следующий шаг для команды-повышение уровня сложности и управляемости систем, для того, чтобы найти пределы аналогии в биологических системах. «Мы стремимся задавать вопросы, на которые может позволить нам взглянуть на неодушевленные материалы из Нового Света».
Но, кроме ходьбы, системы могут также «признают» и реагировать на различные длины волны света, которые соответствуют покрывая его краской. Эта характеристика делает материал перестраиваемого мягкого микро-робот, который может управляться дистанционно, идеальный материал для биомедицинского применения.
«Я думаю, что есть много интересных аспектов есть. Эти дистанционно управляемых жидких кристаллов сетях ведут себя как малые искусственные мышцы», — говорит Priimägi. «Я надеюсь и верю, что есть много способов, которыми они могут воспользоваться в биомедицинской сфере, среди других областях, таких как фотоника, в будущем».
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!