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科学家们开发出一种振动凝胶,它可以像蠕虫、蜗牛和蛇一样蠕动、爬行和滑行。 利哈伊大学的 Manoj K. Chaudhury 及其同事在本周在线发表于《美国国家科学院院刊》的一份报告中描述了他们的人造“令人毛骨悚然的爬行动物”——一种由聚合物丙烯酰胺和水制成的水凝胶棒。
研究人员通过将这根两厘米长的管子放在覆盖着硅橡胶的振动玻璃板上,并在表面和“蜗牛”之间形成液态层,使其活动起来。 以特定的间隔振动玻璃板会产生类似蜗牛的运动。 然后,科学家们在接触凝胶棒底部的橡胶上切开小口,这使得它们移动得更快。 切口越多,人造蜗牛移动得越快(见图); 切割的最佳角度能够实现最快的速度。 经过进一步调整,凝胶以蛇的方式左右波动,并以蚯蚓的方式向前蠕动。
人造蜗牛和普通花园蜗牛之间的主要区别在于,人造蜗牛需要外部来源来驱动其运动。 类似的软固体迄今为止已显示出在传感器和执行器等应用中的前景。 作者指出,周期性脉冲(很像他们通过振动制造的脉冲)可以通过多种方法产生。 他们总结道:“对各种刺激(如电磁场、温度和化学振荡)做出反应的人工驱动凝胶,指向了在需要软固体在表面上自主运动的情况下的应用。”