两名中国博士创造神奇材料,灵感来自巴甫洛夫的狗曾浩博士张航博士纵观自然界的各种生物体,不管是形貌结构、还是物理化学特性,都完美地适应着大自然的各种变化与挑战。正如DNA的发现者之一、诺贝尔生理及医学奖得主弗朗西斯·克里克说过的,“生物是进化而来的,而不是被设计的。〞那么将其带入到科研领域,又能给研究人员带来怎样的启发?来自芬兰阿尔托大学和坦佩雷大学的研究人员受到启发,开始重新审视拥有不同功能性的仿生材料,并产生了一个大胆的想法:人工材料能否通过某种方式,比方自我学习,产生适应环境的自我进化?研究人员因此投入到对材料“自我学习〞的研究,并开发出一种特殊的“液晶网络执行器〞,这让他们可以“训练〞塑料片在光线的控制下行走。该方法的研究论文发表在了最新一期的Matter杂志上,这是他们合成的执行器第一次根据其过去的经验来“学习〞新的技巧,而并不需要计算机编程。这些由热响应液晶聚合物网络和染料涂层制成的塑料,被称为“软致动器〞,它可以将能量转换为机械运动。在研究最初阶段,执行器只能响应热量,但通过将光与热量相结合,它又学会了响应光。其响应方式很像人类卷曲食指的动作,当致动器被照射时,通过自身弯曲进行周期性的蠕动。它的“行走〞速度是1毫米/秒,跟蜗牛的步伐差不多。该论文的并列第一作者曾浩博士和张航博士都来自中国,目前在芬兰进行博士后研究工作。论文的另外两位作者,分别是阿尔托大学的教授奥利·艾卡拉和坦佩雷大学的教授阿瑞·普里姆·吉。灵感源于巴浦洛夫的狗此前,常规的记忆材料或者具有响应性质的智能材料,它们的性能都是人为设计的。换句话说,其记忆形状、形变与否,是源于分子层面或结构力学角度的设计,其目的也是为了更好地实现人为控制。但这种能够“自我学习〞的材料是如何炼成的?曾浩说:“我们这项实验的设计灵感,来自于巴浦洛夫的狗的条件反射实验。〞巴普洛夫的条件反射实验是这样的:狗在食物面前会流口水,但在一开始听到铃声,不会有所反响。然而,当反复地让食物与铃声一同出现,狗会在脑海中将食物和铃声关联在一起。之后,只要听到铃声,即便没有看到食物,狗也会流口水。“如果将智能材料的各种响应〔如形状改变〕类比于狗的流口水,而各种外界刺激〔如光、热〕,看成是对狗表达的食物和铃声。那一种材料能够实现自我学习,就意味着它对原本中性的刺激产生了条件反射。〞曾浩说道。正在“行走〞的塑料片〔视频截图〕液晶聚合物网络制成的人...