發布日期:2022-05-18 點擊率:10
膠體能使機器人受益嗎?
膠體是介于均質系統(溶液)和非均質系統(懸浮液)之間的復雜凝聚物質。通常,它們是由分散在溶劑中的液相或氣態相組成的。
膠體可以存在于兩相轉變中,如絮凝和凝膠化。分散體聚結時發生絮凝,分散劑改變粘度時發生凝膠化。這些相變是可逆的。
膠體是大小不一的不溶性微粒。當它們在較大的一側時,肉眼可以看到它們。當這些膠粒與原子(分子和晶體的基本單位)排列成一條直線時,膠粒就可以用作有組織材料的積木。
膠體結構的一個主要優點就是這種連接方式。麻省理工學院(MIT)的michaelstrano教授說,膠體可以以其他材料無法進入的方式進入環境和傳播。
膠體粒子不溶于自然界,具有無限期存在于液態和氣態的獨特性質。此屬性是其大小的結果。它們之所以能漂浮在空中,是因為空氣中分子碰撞產生的隨機波動和運動,這些分子所受的力比重力更大。
通過將這些微小的物體(膠體)組合成復雜的電路,麻省理工學院的研究人員開發出了可以分散的機器人,以極大的效率和準確性進行各種敏感研究。
科學家們已經研制出了不超過頭發寬度的機器人。這對油氣工業和人類各種疾病的診斷都是有益的。
麻省理工學院的研究人員也開發出了迄今為止制造的最小的機器人。它能夠感知環境信息,將數據存儲在內存中,并在完成任務后處理復雜的計算任務。
這些裝置幾乎有人類卵細胞大小。它們由二維材料制成的微型電子電路組成,安裝在微小的膠粒上。這些微型機器人是自供電的,因此它們不需要任何外部電源,甚至不需要內部電池。
一個簡單的光電二極管提供了這些微型機器人的電路所需的微電流,為它們的計算和存儲電路供電。
微型膠體機器人的應用
這些微小的膠體機器人可以用于石油和天然氣工業。
檢查管道泄漏或其他問題的傳統方法是讓一名工作人員沿著管道行駛,并用昂貴的儀器進行檢查。利用這項技術,這些裝置可以被插入管道的一端,并且可以隨著水流一起移動。
從另一端拆下設備后,可以獲得他們沿途遇到的情況的詳細記錄,包括可能指示問題區域位置的污染物的存在。
任何問題都可以以更快的速度被發現。醫學領域有可能從這一系列的膠體機器人技術中獲得巨大的利益,這種技術能夠繪制人類內部的生物系統。
這些在診斷身體的各種疾病中起著至關重要的作用。例如,當通過消化道時,該設備可以檢測出炎癥的早期跡象或識別其他重要疾病。
基于膠體的機器人系統在多功能性、適應性、彈性、分布式體系結構和自主性方面提供了巨大的前景,并有潛力為科學研究的各個領域增加巨大的價值。
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