做家教网站,t想学网站建设,企业的vi设计都包括哪几种,计算机作业做网站来源#xff1a;量子位科学加速#xff0c;科幻成真也在加速。漫威世界中#xff0c;蚁人是蚂蚁大小的超级英雄#xff0c;靠一件“变身服”#xff0c;人类就能在更微观的世界里大干一场。现在#xff0c;类似的科幻想象#xff0c;被MIT变成现实。丨小小小#xff0c… 来源量子位科学加速科幻成真也在加速。漫威世界中蚁人是蚂蚁大小的超级英雄靠一件“变身服”人类就能在更微观的世界里大干一场。现在类似的科幻想象被MIT变成现实。丨小小小千分之一但MIT的新研究并不是靠一件神奇皮衣。而是更科学的方法先造一个相对大的然后再等比例缩小直至纳米级精度最后通过3D打印带到世间。在刚刚披露的研究结果中MIT科学家们将此技术称为内爆制造implosion fabrication。当前可以实现原始体积千分之一地缩小。不限材料不限形状人类终于可以创造任何纳米级精度的3D物体。比如说这个结构而且这种方法还适用于多种材料比如金属、量子点、DNA全都可以。要知道以前要用3D打印分层制造纳米级结构仅限于平面结构或者金字塔之类的简单几何形状上图这样的形状复杂度显然进入了另一个层次。“通过这种方法几乎可以将任何材料变成纳米级的3D形状”麻省理工大学神经技术教授、生物工程与大脑和认知科学副教授Edward Boyden说。△Edward Boyden利用这项新技术人类就可以使用激光塑造任意形状和结构的聚合物支架。把其他有用的材料附着到支架上之后再将其收缩由此产生的结构仅为原始体积的千分之一。应用前景也极具想象力。MIT科学家说这种微小结构可以应用于光学、医学和机器人等领域。而且更令人兴奋的是该技术使用的设备已经存在于许多生物学和材料学实验室。所以很多科学家都可以进行尝试。△实验设备这真真推开了一个新世界大门啊。你可以想象假如我们能够打造一个“脑虫”大小的机器人再加以AI等软件能力大脑世界和诸多脑疾病可能就会被向前推进一大步。或许不用等到下一个世纪我们人类就能在探索星辰大海的同时也可以把原子量子世界看得清楚。还值得注意的是这项研究的参与者中就有脑科学和癌症研究的科学家。我们刚提到的Edward Boyden除了作为该研究论文资深作者还有几个身份MIT媒体实验室、麦戈文脑研究所和科赫综合癌症研究所成员。这项新研究的论文也已经发表在12月13日出版的《科学》杂志上。Boyden教授之外另一位资深作者是MIT媒体实验室研究员Adam Marblestone。而该论文的第一作者则是研究生Samuel Rodriques和Daniel Oran.△Samuel Rodriques和Daniel Oran嗯大牛带小牛江山代有才人出。丨内爆制造那这项技术背后究竟是什么样的原理不妨看看MIT的庖丁解牛按理说打造一个很小的物体最直接的方法是直接造。但目前用于创建纳米结构的技术面临很多局限。用光在表面上蚀刻图案可以产生2D纳米结构但不适用于3D结构。可以通过逐层添加来制造3D纳米结构但是这个过程太过缓慢而且颇具挑战性。不仅如此虽然现存的方法可直接进行纳米级物体的3D打印但仅限于聚合物和塑料等专用材料因而缺乏很多具体应用所需的功能特性。此外这也只能制作自支撑结构。例如该技术可以制作实心金字塔但不能制作链条或空心球之类的。△实验设备为了突破这些限制Boyden和他的学生决定采用他的实验室几年前开发的脑组织高分辨率成像技术。这种被称为扩增显微镜的技术需要将组织嵌入水凝胶中然后使其膨胀这样就能使用常规显微镜进行高分辨率成像。生物学和医学领域的数百个研究小组现在都在使用扩增显微镜因为它可以用普通硬件实现细胞和组织的三维可视化。通过逆转这一过程研究人员发现他们可以制作大尺寸的物体将其嵌入膨胀的水凝胶中然后再缩小到纳米级别这种方法称为“内爆制造”。与他们在扩增显微镜领域采取的措施相似研究者使用了一种吸水性很强的材料用作纳米加工过程的支架——这种材料是由尿不湿中常见的聚丙烯酸酯制成的。将支架浸泡在含有荧光素分子的溶液中被激光激活后荧光素分子就会附着在支架上。双光子显微镜可以精确定位结构深处的点研究人员借助这种设备将荧光素分子附着到凝胶内的特定位置。荧光素分子相当于锚可以与研究人员添加的其他类型的分子固定在一起。“你可以用光线将锚固件到你想要的位置之后便可将任何东西固定到锚上”Boyden说。“它可能是一个量子点可能是一个DNA片段它可能是一个金纳米粒子。”这有点像胶片摄影——通过将凝胶中的敏感材料暴露在光线下形成潜像。然后可以通过附加另一种材料也就是银便可将潜像制作成真实影像。通过这种方式内爆制造可以创造各种结构包括渐变形态、无连接结构和多材料图案。一旦所需分子附着到正确的位置研究人员就会通过添加酸来收缩整个结构。酸阻断聚丙烯酸酯凝胶中的负电荷使它们不再相互排斥导致凝胶收缩。使用这种技术研究人员可以将物体的每个维度缩小10倍——整体体积就缩小到了原先的1/1000。这种收缩能力不仅可以提高分辨率还可以在低密度支架中组装材料。这样可以轻松进行修改。之后材料在收缩时就会变成致密的固体。“人们多年来一直在努力发明更好的设备来制造更小的纳米材料而我们意识到如果你只是使用现有的系统并将你的材料嵌入这种凝胶中便可将它们缩小到纳米级但却不会扭曲图案”研究者Rodriques介绍。目前研究人员可以创建体积大约为1立方毫米的物体图案分辨率为50纳米。尺寸大小和分辨率之间相互影响。如果研究人员想要制作大约1立方厘米的较大物体便可达到约500纳米的分辨率。不过他们也表示分辨率还可以进一步在过程中被改进。丨打开新世界麻省理工学院的团队现在正在探索这项技术的潜在应用他们预计一些最早的应用可能来自光学领域——例如可以制作用于研究光的基本属性的专用镜头。研究人员表示这项技术还可以为手机摄像头、显微镜或内窥镜等应用制造更小、更好的镜头。他们也认为这种方法在更远的未来还可用于构建纳米级电子设备或机器人。“你可以做各种各样的事情”Boyden说。“纳米制造技术普及之后就有可能开辟我们尚未想象的前沿领域。”许多研究实验室已经拥有这种制造方法所需的设备。Boyden教授还解释现在就可以在许多生物实验室找到激光设备能扫描图案然后沉积金属、半导体或DNA再将其收缩。有意思的是他们还用这种技术制造了一幅超小型的爱丽丝漫游仙境版画。方法依然是先制造、再缩小对于这项新技术《科学》杂志也给出了评价他们认为虽然现在通过增材制造技术可以装配各种材料但这通常涉及组装一系列堆叠层也就限制了3D几何形状。MIT的新方法能在凝胶支架内打印各种材料金属、半导体都包含在内。水凝胶脱水之后它们就会缩小10倍将特征尺寸推向了纳米级。即便离“变大变小”的原子战衣幻想还非常遥远但人类又在微观科学世界中迈出了一大步。如果这项技术你也能用你又会造个什么“小”物体呢原报道素材http://news.mit.edu/2018/shrink-any-object-nanoscale-1213?fromgroupmessageisappinstalled0https://www.newscientist.com/article/2188114-incredible-shrinking-3d-printer-can-make-really-tiny-objects/http://science.sciencemag.org/content/362/6420/1281.editor-summary未来智能实验室是人工智能学家与科学院相关机构联合成立的人工智能互联网和脑科学交叉研究机构。未来智能实验室的主要工作包括建立AI智能系统智商评测体系开展世界人工智能智商评测开展互联网城市云脑研究计划构建互联网城市云脑技术和企业图谱为提升企业行业与城市的智能水平服务。 如果您对实验室的研究感兴趣欢迎加入未来智能实验室线上平台。扫描以下二维码或点击本文左下角“阅读原文”
