“變形金剛”成真,智慧材料正發動一場顛覆革新

佚名發表於2016-08-31

  是否還記得《變形金剛4》中能使汽車獲得“變形”能力的變形元素嗎?二次元世界中對未來科技的暢想正悄然變為現實。

  “變4世界中有種元素,植入一塊普通金屬就能使其智慧化,這樣的技術其實在我們所處的這個世界裡已經研究好多年了。”徐立思如是說,他正帶領一個新材料研發技術團隊——NeoH,嘗試用新的合成技術做出智慧化的材料產品。

  “這種智慧材料開發技術源於自然界,並非如電影中所描述的天外來物。”徐立思介紹說,“一開始人們無意間發現有些合金,對其施加外力改變形狀,一旦溫度升高至40、50度,這些合金又會自動恢復最初形狀。這種帶有形狀記憶功能的合金逐漸在航天、軍工方面有較廣泛應用。後來科學界注意力逐漸由合成這種特性合金,轉變為研發智慧化的聚合物,畢竟聚合物成本更為低廉,應用場景也比合金類更為廣豐富。”  

  原變形合金在航天方面的典型應用示例

  據瞭解,此類可變形產品均是利用了形狀記憶合成技術,機制是“設定初始形狀——使其改變形狀——外界條件(如熱、電、光、化學感應等)達到一定程度——恢復其初始形狀”。原合金類可變形產品原料為自然界提取的稀有金屬資源,經過合成技術匹配入相關金屬製品,金屬製品帶上可變形特性,但同時這種可變形特性受到原料原屬性的制約;而聚合物類可變形產品是透過高分子處理技術直接使得原聚合物製品智慧化,由於全程均為人工操作,產品的可變形特性受限較少。“舉個例子,原來可變形金屬是能做到筷子用微波爐加熱自動變形為勺子,而我們可變形聚合物能夠做到,筷子放入熱湯中自動變為勺子,夾菜時又變回筷子。”NeoH的技術人員介紹道。

  此項技術研發程度目前在國內外大部分還停留在實驗室測試階段,NeoH是為數不多的能將此項技術進行商業化開發的團隊。“商業化來做產品核心的重難點在於,一是能使其帶上變形特性的物品的匹配範圍廣度——畢竟生活中的物品用材均是複合成分,這就需要不斷的實驗積累;二是高分子處理技術的高低決定了材料可變形程度、複雜度及靈敏度是否適合做實際產品。”NeoH團隊的首席科學顧問柏浩博士解釋。據悉,NeoH實驗室位於杭州,技術人員多來自於浙江大學,並與中科院國家級重點實驗室、美國勞倫斯實驗室建立合作關係,預計於今年底推出首批由智慧材料製作的體驗型產品。

  

  NeoH現規劃的智慧聚合物材料產品序列

  

  產品功能介紹

  “近一年團隊聚集了一批智慧材料方向的頂尖技術人才,為的是便是領先推出仿生智慧化的材料產品,現在技術可以做到的諸如自修復外殼、無痕手術刀等均為被動響應的機械智慧化,而我們真正要做的是能針對環境主動進行修正的類人智慧化。” 徐立思在描繪NeoH智慧材料產品方向時說道,“那個時候,我們接觸的一切實體生活用品都可以得到‘變形’能力,這才是真正有趣的開始。”

  在這個人工智慧產品層出不窮的時代,智慧材料可以說是另闢蹊徑。而智慧材料產品是否能影響現今智慧市場格局,很快將揭曉答案!

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