[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]一塊Q彈的果凍,不僅能學會玩電玩遊戲,還能越玩越厲害?這聽起來像是科幻電影的情節,是來自英國雷丁大學(University of Reading)的一項最新研究。研究人員發現,一種水凝膠材料竟然能學會玩經典電玩《Pong》(乒乓球),而且隨著練習次數的增加,還會變得越來越厲害!
水凝膠的神奇「記憶力」[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]在這項研究中,科學家們利用一個特製的多電極陣列,將水凝膠與電腦上的《Pong》遊戲模擬連接起來。當遊戲開始時,電極向水凝膠發送電信號,刺激其中的帶電粒子移動。隨著時間的推移,這些移動形成了一種「記憶」,讓水凝膠能夠更準確地預測球的運動,並調整反應,從而在遊戲中表現得愈加出色。
進步超快的潛力型玩家[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]剛開始時,水凝膠只能偶爾擊中球,命中率大約只有50%。然而,隨著它不斷接收到來自電極的反饋信息,水凝膠逐漸「學會」如何更精確地預測球的運動軌跡,並調整其反應。經過大約24分鐘的「訓練」,水凝膠的命中率提高到60%,這表示即便是如此簡單的材料,也能透過記憶形成來提升遊戲技能。
不止是玩電玩,還能模擬心跳[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]在另一項發表於《美國國家科學院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)的研究中,雷丁大學的林橋幸博士(Dr. Yoshikatsu Hayashi)及團隊展示了水凝膠在心臟研究中的潛力。透過與外部起搏器的同步跳動,這種水凝膠能夠模擬心臟組織的跳動模式。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]研究人員發現,當對水凝膠施加週期性的壓縮時,它能夠將化學振盪與機械節奏同步,這就像心臟在泵血時的跳動節奏一樣。更令人驚訝的是,即使在外部機械起搏器停止後,水凝膠仍然保留了這種同步跳動的「記憶」,持續模擬心臟的節奏。
水凝膠材料的無限可能[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]這項研究的意義不僅限於讓果凍玩遊戲這麼簡單。水凝膠能夠學習和適應環境的特性,為開發新型智慧材料開啟了全新的可能性。雷丁大學的機器人工程師文森特·斯特朗(Vincent Strong)解釋說:「這種水凝膠展示了類似於更複雜神經網絡的記憶機制,我們的實驗證明了,這些材料不僅能玩《Pong》,而且隨著時間推移,它們的表現還會變得更好。」
[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]研究團隊相信,他們的發現將對軟體機器人、義肢、環境感測等領域產生深遠影響。未來的研究將著重於開發水凝膠的更複雜行為,並探索其在真實世界中的潛在應用,包括替代實驗室模型來推進心臟研究,減少醫學研究中的動物使用。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]資料來源:
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