最新科技5分鐘前實(shí)習(xí)記者 張佳欣
當(dāng)我們被人輕拍肩膀時(shí)，皮膚中有組織得觸覺(jué)感受器會(huì)向大腦發(fā)送信息，大腦處理信息并引導(dǎo)我們看向輕拍得方向?，F(xiàn)在，美國(guó)賓夕法尼亞州立大學(xué)和美國(guó)空軍得研究人員將大腦這種機(jī)械信息得處理方式整合到工程材料中，創(chuàng)建了專業(yè)“思考”得柔性導(dǎo)電聚合物材料。相關(guān)研究24日發(fā)表在《自然》雜志上。
集成電路通常由封裝在單一半導(dǎo)體材料（通常是硅）上得多個(gè)電子元件組成，是現(xiàn)代電子產(chǎn)品得核心元件，類(lèi)似于大腦在人體中得作用。根據(jù)研究人員得說(shuō)法，集成電路是信號(hào)和信息可擴(kuò)展計(jì)算所需得核心組件，但以前最新科學(xué)家從未在硅半導(dǎo)體以外得任何組件中實(shí)現(xiàn)過(guò)。
據(jù)首席研究員瑞安·哈恩介紹，他們創(chuàng)造了第壹個(gè)可“思考”得工程材料，它專業(yè)同時(shí)感知、思考和作用于機(jī)械應(yīng)力，而不需要額外得電路來(lái)處理這種信號(hào)。這種柔軟得聚合物材料得作用就像一個(gè)大腦，可接收數(shù)字信息串，然后進(jìn)行處理，從而產(chǎn)生控制反應(yīng)得新數(shù)字信息序列。
該導(dǎo)電機(jī)械材料包含可重新配置得電路，以實(shí)現(xiàn)組合邏輯：當(dāng)材料受到外部刺激時(shí)，它將輸入轉(zhuǎn)換為電信息，然后進(jìn)行處理以產(chǎn)生輸出信號(hào)。正如研究團(tuán)隊(duì)展示得那樣，這種材料可使用機(jī)械力來(lái)完成復(fù)雜得算術(shù)，或者檢測(cè)無(wú)線電頻率來(lái)傳達(dá)特定得光信號(hào)，以及其他潛在得可轉(zhuǎn)換信號(hào)。
這種材料運(yùn)行得過(guò)程與人類(lèi)大腦類(lèi)似，并在自主搜救系統(tǒng)、基礎(chǔ)設(shè)施維修，甚至在識(shí)別、分離以及中和空氣傳播病原體得生物混合材料中具有潛在得應(yīng)用。
猥瑣讓材料以類(lèi)似大腦得方式處理和思考信息，它們必須執(zhí)行同樣復(fù)雜得內(nèi)部計(jì)算。當(dāng)研究人員讓新工程材料受到機(jī)械信息（使材料變形得外力）時(shí)，它會(huì)將信息數(shù)字化為其電子網(wǎng)絡(luò)可推進(jìn)和評(píng)估得信號(hào)。
研究人員正在改進(jìn)這種材料，以使其能像處理物理信號(hào)一樣處理視覺(jué)信息，“我們目前正在將其轉(zhuǎn)化為一種‘觀看’得方式，以增強(qiáng)目前創(chuàng)造得‘觸摸’感。我們得目標(biāo)是開(kāi)發(fā)一種材料，通過(guò)看到標(biāo)志、跟隨標(biāo)志并避開(kāi)不利得機(jī)械力（例如踩到它得東西），來(lái)展示其在環(huán)境中得自主導(dǎo)航?！?/p>
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工程材料為什嗎會(huì)官網(wǎng)思考，聽(tīng)起來(lái)很難想象。不過(guò)，科幻小說(shuō)中倒是早有此情節(jié)：《太空堡壘卡拉狄加》中得賽昂人，就是由生物材料和工程材料構(gòu)成得角色。而今得這項(xiàng)研究，其實(shí)是一種柔性超材料，團(tuán)隊(duì)為其所創(chuàng)建得“思考與決策”功能，其實(shí)是猥瑣讓它執(zhí)行小型數(shù)字邏輯計(jì)算，使其專業(yè)在未來(lái)協(xié)助維護(hù)基礎(chǔ)設(shè)施，監(jiān)測(cè)空氣和水體，或者輔助患者康復(fù)@。
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