一種新型的熱塑性塑料正在學習一種新技巧

（文章來源：教育新聞網）

芬蘭的研究人員正在“訓練”塑料片，使其在光線的控制下行走。該方法于12月4日發(fā)表在《物質》雜志上，這是一種合成執(zhí)行器首次根據其過去的經驗“學習”新的技巧而無需計算機編程的方法。

這些由熱響應性液晶聚合物網絡和染料涂層制成的塑料是可以將能量轉換為機械運動的軟致動器。最初，執(zhí)行器僅對熱作出響應，但是通過將光與熱相關聯，它學會了對光做出響應。作為響應，當人類卷曲其食指時，致動器類似地自身彎曲。通過周期性地照射致動器，它像尺worm一樣以1毫米/秒的速度“行走”，大約與蝸牛的步伐相同。

坦佩雷大學的資深作者ArriPriim?gi(@APriimagi)說：“我們的研究本質上是在問一個無生命的材料是否可以以一種非常簡單的方式學習的問題?！薄拔业耐?，阿爾托大學的Olli Ikkala教授提出了一個問題：材料可以學習，如果材料可以學習又意味著什么?我們隨后聯合進行了這項研究，制造出可以學習新技巧的機器人?！毖芯繄F隊還包括坦佩雷大學的博士后研究員曾浩和阿爾托大學的張航。

調節(jié)過程將光與熱結合，使表面上的染料擴散到整個執(zhí)行器中，使其變藍。這種現象增加了整體的光吸收，從而增強了光熱效應并提高了執(zhí)行器的溫度。然后，它“學習”在照射時彎曲。

Priim?gi說：“我們所做的這項研究是受Pavlov的狗實驗啟發(fā)的?！痹趯嶒炛?，一只狗因看到食物而流涎。然后，巴甫洛夫在給狗食之前敲響了鈴鐺。重復幾次后，狗將食物與鈴鐺關聯起來，并在聽到鈴鐺后開始流涎?！叭绻紤]到我們的系統(tǒng)，熱量就相當于食物，光就相當于帕夫洛夫實驗中的鐘聲。”

普里馬吉說：“許多人會說我們把這個比喻推得太遠了?！薄皬哪撤N意義上說，那些人是正確的，因為與生物系統(tǒng)相比，我們研究的材料非常簡單且受限制。但是在正確的情況下，類推仍然成立?！痹搱F隊的下一步是增加系統(tǒng)的復雜性和可控性級別，以便找到可以被生物系統(tǒng)使用的類比的極限?！拔覀兊哪繕耸翘岢鰡栴}，也許能讓我們從新的角度審視無生命的材料?！?/p>

但是，除了步行之外，這些系統(tǒng)還可以“識別”并響應與其染料涂層相對應的不同波長的光。這種特性使該材料成為可遠程控制的可調軟微型機器人，是生物醫(yī)學應用的理想材料。

Priim?gi說：“我認為那里有很多很酷的方面。這些遠程控制的液晶網絡的行為就像小的人造肌肉?！薄拔蚁Ｍ⑾嘈牛麄儗碛泻芏喾椒梢允股镝t(yī)學領域以及光子學等其他領域受益?！?br /> （責任編輯：fqj）