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柔软的梦

2014-08-11

中学科技 2014年7期
关键词:杰森火星博士

很难说57世纪是否是一个很适合出游的年代,坚硬和柔软都显得更加分明。

只需半个小时的时间,你就可以到达火星上的任何一个地方。当然,前提是你乘坐由超回路公司研制的最新型交通工具——LIGHT Ⅹ,它的外观就像是一个密封的金属胶囊。最近,公司表示下一代的LIGHT产品将模拟列车身处蓝天白云、森林海洋的情景,这一计划广受消费者的追捧。

事实上,地球上曾经的碧海蓝天从未在火星上出现过,它们只是存在于一些老旧的从地球带来的资料中。在13个世纪前,人类预测到了地球即将遭遇一次毁灭性的行星撞击,这让人类不得不加快了移居火星的计划。而火星也在这最近的一千多年里,迅速地被阻挡各种太空射线的坚固金属所包围,以保证人类可以更好地在此星球上生存。

坚 硬 时 代

这个时代的人们已经习惯了频繁的旅行,在旅途中人们要么躺着闭目养神,要么打开虚拟全息脑图,整理这略显漫长的一天所需要做的事情,而对于经常要横跨大半个火星的杰森博士更是如此。今天,科学创新研究中心会有一个重要的发布会,让他不得不在胶囊里花上半个小时横跨火星去参加。

“杰森博士,有人评论说您的新创意滑稽得难以置信,您怎么看呢?”人群中传来了起哄声,“请问您是要改行进军娱乐业了吗?”

在起起伏伏的嘲笑声中,本身就不善于表达的杰森博士显得有些手足无措。

“请安静一下!”人群中忽然冒出一个棕黄色的脑袋,是研究中心新来的职员瑞姆,从他坚定的眼神里可以看出他对杰森博士的这项研究充满热情,“几千年前的人们,或许根本无法想象他们的同胞能够为了生存,克服重重困难将火星打造成适宜人类居住的星球,尤其是在抵制太空有害射线上取得如此前所未有的成功。因此,对于今天的我们,没有什么难以置信的事情,一切皆有可能。”

这时台下的人群开始停止嘲笑,并且已经有少部分人表达了支持观点。瑞姆继续说:“也许我们大多数人都没有在意我们身处的世界分外坚硬——除了人类本身。几乎可以说,我们生活在铜墙铁壁的世界里,而外面的火星环境非常恶劣,千沟万壑,没有一寸坦途。为我们在这铜墙铁壁外面寻找资源的机器人承受着恶劣环境的影响,使用寿命普遍较短,在木星、金星甚至冥王星上的机器人更是如此。与此同时,资源的获取也越来越困难,这使我们采集资源所付出的代价渐渐地趋近甚至超过了收益。其中原因我想各位都明白:我们现有的机器人智能已经很高了,但是制造材料与行动方式太过硬性,有的沟壑过不去,有的缝隙不能钻,甚至连打开一扇门都需要运行好多程序。杰森博士想利用液态金属制造出更加高等的机器人,这是多么伟大的创意,没有人有资格冷嘲热讽,能想到就已经很伟大了,我们有什么理由不为此而欢呼呢!”

此时的台下响起热烈的掌声,瑞姆的一席话为杰森博士解了围。但是,在杰森博士和瑞姆心中都清楚地明白,液态金属机器人在技术层面还存在重要的瓶颈问题需要攻克。

柔软机器人

“嘿,杰森博士,我很赞同你的想法,机器人从坚硬到柔软的改进会是一项惊人的成果。”在发布会结束后,瑞姆走上前去跟杰森握手。“其实我们完全可以放弃液态金属,因为它存在明显的弊端。”瑞姆一边说一边用安装在手臂上的投射仪在面前撑开一个全息屏幕,上面显示着——介电弹性体致动器。

瑞姆继续解释道:“它是一种透明柔软、有弹性的高分子材料薄膜,在薄膜中间贯穿的纳米带,使其具有独特性质。在电脉冲下,薄膜能做到延展或收缩。用两张或更多的介电弹性体致动器,便可制作一个能灵敏拿取物件的简单机器人。”

瑞姆用手撕扯着虚拟的弹性薄膜:“液态金属易导电,即使我们解决了芯片和传感器的固定问题,而一旦受到电流攻击,芯片会立刻‘方寸大乱。但是这种薄膜材料是完全绝缘,并且耐高温高压的,在机器人运动方面也不会有大的问题。”

“天呐,我怎么就没有想到,这种材料你怎么发现的?为什么不公布?”杰森博士像发现了新大陆,刚才的尴尬和沮丧一扫而光。

“其实这个薄膜并不神秘,它是由水凝胶制成的。而且水凝胶的运动可通过化学物质诱导,这就大大节约了能源,增加了批量生产的可能性。然而这只是个模型,具体芯片如何植入以及如何用芯片控制复杂动作,还需要博士您的帮忙。”

“对了,就是水凝胶,我找遍了各种新型的金属材料去改进,却把它给忘了。其实芯片的植入很简单,可以让水凝胶这种聚合物具有正电荷和负电荷区域,由铜离子作为负电荷载体,将另一种聚合物分子附加在铜离子一侧,那么柔软机器人在某个区域可以变得坚韧,这就解决了芯片和传感器的固定。那我们还在等什么?跟我来!”杰森和瑞姆快步走进了科学创新研究中心的内部实验室。

在瑞姆的协助之下,杰森博士为柔软机器人构架了一个灵活的手臂,即植入了一根含压缩空气的长管。这个手臂可以通过改变单个管子里的气压变化而运动,例如通过改变管子上下侧的气压就可以将这个机械臂从伸展形状弄成盘绕形状。杰森博士很快地完成了一些简单动作的计算机运算程序的编写,并将其输入这个柔软的“新生儿”。这一次,软体机器人没有散架,而是成功地站在实验台上,并对发出的指令迅速地作出回应。

“知道吗?瑞姆,我甚至想象到这些软乎乎的家伙穿梭在火星沟壑上的情景了,这比我听到的任何一支舞曲都要美妙!”杰森博士几乎有点控制不住自己身上的引力装置而跳起来,险些将脑袋撞在金属天花板上。

“博士,保护好脑袋,解决了材料问题,我们接下来的工作会更复杂,人类需要您。”瑞姆拿出水凝胶里镶嵌的芯片,微笑着放在杰森手上:“在不久的将来,大量造福于人类的柔软机器人将会成为这个坚硬世界里一抹柔软的新生力量。”

两人在实验室会心地相视一笑,眼神坚硬,笑容柔软,向往着这个充满希望、属于创造者的未来世界。

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