深圳机器人~把电脑液晶屏幕里的分子空隙使用起来，为未来机器人

近来，香港科技大学（Hong Kong University of Science and Technology, HKUST）和芝加哥大学（University of Chicago , UChicago）的研讨人员初次展现了怎么运用液晶软资料来为逻辑运算规划供给所需的基本要素。这种全新的核算办法为一种具有潜在机器人运用远景的算法铺平了路途。研讨结果宣布在 2022 年 2 月 23 日的《科学发展》（Science Advances）上。

芝加哥大学普利兹克分子工程学院（Pritzker School for Molecular Engineering, UChicago）、阿贡国家试验室（Argonne National Laboratory）的高档科学家、该论文的资深通讯作者巴勃罗（Juan de Pablo ) 说 : "咱们展现了怎么运用液晶来发明电路根底模块——如发明门电路、放大器和导体。这意味着咱们能够将它们装配成能履行愈加杂乱操作的组件。由于一般情况下很少能发现新的运算处理办法，所以此次发现在活性资料范畴里是一个十分令人激动的前进。"

这项研讨旨在深化对液晶中分子次序的知道。液晶是一种软资料，一般用于制作液晶电视和笔记本电脑屏幕。液晶中的分子往往是拉长的，当它们被整备在一同时，能够构成一个有序的结构，这种结构也像液体相同能够四处移动。

这种独特的分子摆放会在液晶间构成彼此磕碰、取向不匹配的区域，也便是科学家们所说的 " 拓扑缺点 "。

科学家们对这种缺点很感兴趣，想知道它们是否能够用来带着信息——相似于咱们的笔记本电脑或电话电路中的电子。但事实证明它们的行为很难操控。" 一般情况下，如果在显微镜下调查一个动态液晶，看到的将是彻底的混沌无序——缺点在整个区域内四处游走 ," 巴勃罗（de Pablo） 教授说。

不过在上一年，一项由 de Pablo 教授试验室展开的研讨开发了一套操控这些拓扑缺点的技能，该研讨由来自香港科技大学（HKUST ）物理系助理教授张锐教领导、普里兹克分子工程学院（Pritzker School of Molecular Engineering）的一名博士后参加，并同芝加哥大学的 Margaret Gardel 试验室以及斯坦福大学 Zev Bryant 试验室一同协作展开。

他们的研讨标明，经过照亮特定区域来操控向液晶中注入能量的方位，就能够引导缺点向特定方向移动。在随后的一篇新论文中，他们经过进一步操作，确认了理论上有或许经过此技能来使液晶像核算机相同履行运算操作。

尽管这项技能不太或许立刻运用于晶体管或核算机，可是这项技能或许会为具有传感、核算和机器人等新功能的设备指明方向，尤其是在软机器人技能范畴。研讨小组表明，运用活性液晶，或许能制作出能够进行自我 " 考虑 " 的软机器人。

他们也设想在细小设备中运用拓扑缺点，将少数的液体或其他资料从一个当地运输到另一个当地。张锐教授举例说道 : " 或许咱们能够在组成细胞内部履行操作。大自然很或许现已运用了相似的机制来传递信息或进行细胞内活动。"

现在，研讨团队正在同其他协作单位一同展开试验，以证明理论发现。