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光使新材料像毛毛虫一样蠕动

的科学家们开发出了这种感光物质,并通过将其暴露在固定光源下诱使一小段“行走”。研究人员在最近的一份报告中称,

的聚光灯使纸夹大小的材料的一边收缩,而另一边膨胀,产生一种波动的运动,从而使其向前发展学习。[科学事实还是虚构的?10个科幻概念的合理性

这种开创性的光激活运动的秘密在于聚合物中的液晶网络(LCN)。科学家们在研究报告中写道,LCN以其在光照下使材料变形的能力而闻名,但先前的研究只考察了它们扭曲材料的能力,而不是将材料向前或向后移动。

来确定弯曲是否会变成行走,研究人员调整了聚合物LCN中的化学成分,使其在收缩后更迅速地松弛,这将转化为聚合物中更平滑、更波浪状的运动。

然后,当聚合物条变形时,其投射到自身的阴影在波浪中形成了一个反馈环-收缩和反复膨胀,研究人员报告说,随着光强度的改变——这使得聚合物“行走”,

以进一步测试他们的微小行走器,研究人员将沙粒放在材料上,它通过波浪状的运动成功地运输——它能够一次又一次地这样做,科学家们写道:

一幅延时图像捕捉到了“行走”聚合物的波浪状运动。(Bart van Overbeeke)

他们还观察到它可以把另一个小物体推上山坡,甚至是一个重量达到自身重量30倍的物体,研究合著者、荷兰埃因霍温理工大学博士生Anne Hélène GéléBart在一封电子邮件中告诉《现场科学》。

并附上研究人员报告说,一小片聚合物带到一个矩形塑料框架上,聚合物的运动也使框架向前移动。

“我们研究了光的角度如何影响响应,基本上它可以在很大的角度范围内保持向前移动,”Gélébart解释道。

“只要地形不太陡峭,所以光线总是能以一定角度照射到材料上,所以它会一直走下去。因此,我们希望该设备在崎岖不平的路面上运行良好,”她说。

根据研究,移动速度不是很快,仅为每秒0.2英寸(0.5厘米)。但是这种材料的多功能性可以使它将光驱动的运动应用于各种各样的任务,例如清洁精致的太阳能电池或通过难以接近的地方搬运小负载,研究作者写道,

“下一步将是将它们集成到更大的设备中,盖勒巴特说:

这一发现发表在6月28日的《自然》杂志的在线版上。

是关于生命科学的原始文章。

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