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慧正資訊：據(jù)外媒《Popular Mechanics》報道，研究人員使用了一種新的光控技術訓練塑料“走路”。據(jù)悉，這是首次在不借助計算機編程的情況下教會非生命體“行走”。
被訓練的塑料涂上了一層仿生光敏和光反應涂料，可將能量轉換為機械能移動。在對該塑料施加光和熱后，會引起塑料的收縮或膨脹，使得塑料“關節(jié)”彎曲，從而匍匐前進。
但在這種方式下，塑料的行走速度很慢，每秒鐘行走約1毫米，速度與蝸牛相當。
研究人員稱，他們進行這一實驗是為了了解“無生命材料能否在非常簡單的意義上進行某種學習?”，而實驗方式則受到到巴甫洛夫的經(jīng)典條件反射實驗的啟發(fā)。
在巴甫洛夫對狗的實驗中，狗是在看到食物的時候，唾液分泌量增加，后來隨著實驗次數(shù)增加，狗在未進食前也會分泌大量唾液。
這個實驗一共分為四個階段，第一個階段，給狗呈現(xiàn)食物，狗自然而然的分泌唾液。第二個階段，在狗的前面搖一個音叉，狗在聽到聲音時，不會有任何反應，更不會分泌唾液。第三個階段，狗在進食前，總要聽一段音叉發(fā)出來的音樂，之后看到食物的狗還是很自然的分泌了唾液。最后一個階段，當研究者只在狗身前搖動音叉而不遞上食物時，狗還是分泌了唾液。
同樣，在訓練塑料“走路”的過程中也有類似的經(jīng)歷。起初，研究人對只對塑料施加熱的影響，但并未發(fā)生任何反應;然后，只施加光，也沒有發(fā)生任何反應;然后研究人員同時并反復對該塑料施加光和熱，塑料慢慢習得“行走”行為;在訓練達到一定程度時，當只施加光的影響，塑料仍會做出“行走”反應。
在這個實驗中，熱相當于巴甫洛夫實驗中的食物，光相當于鈴鐺。
研究人員表示:“學習可以被認為是一個生物系統(tǒng)或有機體根據(jù)過去的經(jīng)驗改變其行為的一系列過程。我們建議，由最簡單的聯(lián)想學習形式所激發(fā)的概念可以作為設計適應性功能材料的指南。”
除了行走，這塊塑料還能夠識別不同波長的光并以不同方式回應，這一現(xiàn)象可能應用于軟體機器人這個新興領域。
對此研究人員補充稱：“我們認為這里面有很多吸引人的方面。這些遠程遙控的液態(tài)晶體網(wǎng)絡就像小型人工肌肉。我們希望而且相信它們未來可以為生物醫(yī)學、光子學等領域帶來益處。”
該研究成果發(fā)表在美國《材料》雜志上。
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