研究人员训练材料的方式与巴甫洛夫训练狗的方式相同。

 

条件反射是一种因伊凡·巴甫洛夫用狗做的实验而出名的方法。巴甫洛夫训练狗的方法是每次喂食时都摇铃。狗学会了把铃声和食物联系在一起，然后听到铃声就流口水，即使它没有看到什么东西可以吃。在早期的一项研究中，阿尔托大学和坦佩雷大学的研究人员成功地使固体凝胶在光的作用下融化成液体。现在，同样的研究人员已经教会液晶聚合物移动，并粘在给定颜色的物体上。

 

“一开始，这种液晶聚合物对光完全没有反应，但在这个过程中，它学会了在光的引导下移动和抓取物体。阿尔托大学的奥利·伊卡拉教授解释说:“这个想法和之前的研究是一样的，但现在条件作用包含了有形的功能。”

 

研究中使用的塑料含有液晶分子，液晶分子之间的相对位置对塑料的柔韧性和变形有重要影响。

 

坦佩雷大学的Arri Priimagi教授说:“条件反射可以教会材料新的技巧，比如识别颜色或者在原本不会移动的环境中移动。”天富平台优势

 

对于要学习的材料，它必须有记忆。当材料被加热时，原本散布在液晶聚合物表面的染料渗入材料，从而形成记忆体。不同的染料会对不同波长的光产生反应，所以最初的中性刺激(光的颜色)可以由涂在上面的染料来控制。此外，在设计材料时，分子必须放置在合适的位置，以使材料在受热时产生所需的反应，”Olli Ikkala说。

 

软机器人技术和适应性材料

 

软机器人复制自然和人体。“如果你给一个典型的机械机器人一个草莓，它可能会把草莓压碎。所以，我们需要能够非常轻柔地抓取东西的机器人。传统的机器人通常还需要一根电源线或一个大而重的电池。软机器人的目标是轻量级的外部控制，比如使用光。”

 

Olli Ikkala表示，具有“学习”能力的新型材料在软机器人领域已经很有用了，尽管其功能仍然有限。

 

Arri Priimagi的团队从事软机器人研究已经有几年了。Priimagi表示，这项研究还可以在材料技术领域开辟新的机会。未来有可能创造出能在不同条件下改变功能的涂层材料。天富平台优势

 

“条件作用的概念不仅与实验环境有关，还可以扩展到其他领域。”但目前，调节只能通过光和热的联合作用来实现。

 

接下来，研究人员想要确定这些材料是否也可以接受完全独立的信号。光和热不是完全独立的，因为光也产生热。

 

“由于功能材料可以被多种刺激控制，比如电场和磁场，湿度变化，或者化学物质，除了光和热，还有很多其他的选择来进一步发展这个概念。”这种材料还必须具有被信号激活的记忆能力。”

 

这项研究发表在今天(2019年12月4日)的《Matter》杂志上。

 

参考文献:《液晶网络致动器中经典条件作用的联想学习》，作者:曾Hao, Zhang, Olli Ikkala, Arri Priimagi, 2019年12月4日，Matter。

 

除了Olli Ikkala和Arri Priimagi，研究小组还包括阿尔托大学的博士后张航和坦普大学的曾浩