把电脑液晶屏幕里的分子间隙利用起来，为未来机器人应用算法铺平道路

近日，香港科技大学(香港科技大学)和芝加哥大学(芝加哥大学)的研究人员首次展示了如何使用液晶计算材料,为逻辑计算提供必要的成分。这种全新的计算技术为具有潜在机器人应用的算法铺平了道路。2022年2月23日, 研究结果发表在《科学进步》上。

阿贡国家实验室高级科学家胡安·德巴勃罗(Juan de Pablo)和芝加哥大学普里兹克分子工程学院论文高级通讯员(Prizker)说:“我们已经展示了如何利用液晶生产基本电组件,如门电路、放大器和导电器。”这意味着我们可以把它们结合起来,形成能够执行更复杂任务的构成部分。因此,新的运作模式极为罕见。因此,在活跃材料领域,这个发现是向前迈出的令人兴奋的一步。我不知道我现在要做什么。

研究的目的是更好地了解液晶中的分子顺序。液晶是一种软材料，大部分用于制作液晶显示器和膝上型计算机显示器。液晶中的分子有生长的概率。当他们同时准备好时它有能力建立一个有组织的结构。这个结构有能力像液体一样移动。

这种异常分子的产生将导致液晶之间发生碰撞,而方向与方向不匹配,科学家称之为“最佳缺陷”。

这种弱点激起了科学家的好奇心。了解这些数据是否可用于传输数据(类似于我们笔记本电脑或电话连接的电子设备),将令人感兴趣。然而,事实证明,他们的行为难以规范。“通常情况下，在显微镜下检查移动液晶时据德巴勃罗教授说,将观察到的是完全混乱——这一缺陷将蔓延到整个区域。

不过在去年，德巴勃罗教授的实验室进行了一项研究,开发了一套技术来管理这些缺陷。香港科技大学物理系博士后研究员(由张林教授率领)和Prizker分子工程学院博士后研究员(来自Prizker分子工程学院)参加了这项工作。它还与芝加哥大学玛格丽特·加德尔实验室和斯坦福大学扎夫·布赖恩特实验室合作。

他们的研究表明,通过向特定区域说明控制将能量注入液晶体时的位置,缺陷可能会引向某个方向。 在接下来的一项新的研究中,他们得出结论,从理论上讲,通过额外的操作使液晶体像计算机一样运行是可以想象的。

轻控动态液体晶体的振荡断层

虽然这种技术不可能立即用于晶体管或计算机,但不可能立即使用。然而,这一技术有可能影响具有传感器、计算机和机器人等新功能的新设备的开发。特别是在软机器人领域。研究小组表示，利用活性液晶，它具有建造自我思考软机器人的潜力。

他们还考虑在小型设备中使用先天缺陷。将少量液体或其他物品从一个地点运到另一个地点。例如张教授说:“也许我们可以在合成细胞内完成它。”自然界显然已经采用了类似的系统来传递信息或进行细胞内操作。我不知道我该怎么办。

研究小组目前正在与不同伙伴进行试验,以证实理论结论。

参考文献

[1] https://www.eurekalert.org/news-releases/945122

[2] https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abg9060

编译：绿洲

编辑：酥鱼

排版：尹宁流

参考书目[2]是一个资料来源。

研究团队

Rui Zhang (Jan Qing),香港科学技术大学物理系副教授,是来文提交人/第一提交人。

专题组的主页是https://pme.com/I don't know, chicago.edu/group/de-pablo-group。

https://facultyprofiles.hkust.edu.hk/facultylisting.php

论文信息

出版《科学进步》杂志。

发射日期: 2022年2月23日

报纸标题

（DOI: 10.1126/sciadv.abg9060）

文章领域应用物理学

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