基于此 , 重新设置好光线位置后 , 研究人员就能够使整个水滴沿晶片向上滚动 。 光源关闭之后 , 轮烷环将回到原始基点 , 液滴也将随之沿品片向下滚动 。
这意味着 , 量子级作用力经过叠加便会在产生巨大的效应 。 更重要的是 , 这种巨大效应将会在包括纳米机器人在内的技术中产生真正的价值 , 比如 , 帮助分子向特定目标运动 , 通过注入物体实现无创精确手术等 。 理查德·费曼在1959年题为《微观世界有无垠的空间》的演讲中便谈到了微机器人在医学中的应用 , 在当时 , 这些应用显得非常遥远且异想天开 , 而现在 , 人们已经通过更深入的研究看到了这些应用的未来和希望 。
可编程材料另一项重要的应用是在4D打印中的应用 。 4D打印技术于2013年由麻省理工学院首次进行展示:将采用4D打印技术制作而成的聚合物链条置于水中 , 链条自动折叠形成预先设计的形状 。 这种链条由两种材料采用增材制造而成 , 一种在水中膨胀 , 另一种体积不变 。 遇水膨胀的部位压迫其他部位产生形变 , 形成预定的形状 。
与3D打印技术通过各种方式将原材料如同叠“砖块”一般逐层堆叠成形 , 具有高设计自由度、无需模具等优点不同 , 4D打印采用经特殊设计和制备的可编程材料 , 使这些“砖块”能够感知外界条件 , 随之产生形状、性能和功能的变化 。 可以说 , 可编程材料的应用正是4D打印实现的基础和关键 。
实际上 , 4D打印技术的诞生就与可编程材料的研究密切相关 。 2007年 , 美国国防高级研究计划局(DARPA)开展了“可编程物质”项目研究 , 该项目旨开发出一种可在软件控制或外界刺激的条件下转变成理想或有用形态的智能材料 , 实现根据需求在现场快速制造物资 , 并使军事装备能够根据指令改变形状 。 在未来 , 4D打印还将在多领域展现出其意义和魅力 。
可以说 , 可编程材料的颠覆性并不比石墨烯或者碳纳米管要小 , 可编程材料依然是下一场材料科学革命的重要组成部分 , 并且在社会生活中得到今天难以想像的应用 。
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