“智能”材料能夠實現自動駕駛和機器人技術高端應用

(Nanowerk新聞)由盧森堡大學科學家領導的研究表明,液晶外殼具有潛力,可以用於大量未來應用,從自動駕駛到防偽技術以及一類新型傳感器。


已經廣泛用於平板電視的液晶是處於固體和液體之間的材料。盧森堡大學物理與材料科學研究所(PHYMS)的教授和他的團隊一直在研究由液晶生產多年的微觀殼體的獨特機械和光學特性。

現在,在與IT博士和大學跨學科安全與信任中心(SnT)的教授以及新澤西理工學院助理教授的多學科合作中,他們發表了一篇報告科學期刊Advanced Materials(“膽固醇液晶殼作為促進信息豐富設計和結構的材料”),描述了該材料可能具有開創性的未來應用。

“智能”材料能夠實現自動駕駛和機器人技術高端應用

液晶殼只有幾毫米的大小,因此它們可以很容易地應用到表面,具有幾個可用於工程的獨特屬性:由於它們高度有選擇性地反射光線,它們可以排列成對機器可讀的圖案,類似於QR碼,將編碼信息添加到對象。“這些模式可用於指導自動駕駛車輛或在工廠中處理工件時指導機器人,這對於GPS設備無法工作的室內應用尤其重要,”教授解釋說。

炮彈可以被製造成僅反射特定波長的光線,例如紅外線,這對人眼是不可見的。由於液晶炮彈“全方位”反射光線,這意味著無論拍攝者的位置和視角如何,拍攝者都會看到相同的圖案,甚至可以通過移動物體來讀取圖案。

另外,殼體可以以當它們暴露於諸如壓力,熱量或特定化學品的外部衝擊時改變其結構的方式製造。

與計算機一起解釋這些變化,外殼可以用作傳感器,例如機器人指尖的壓力傳感器,使機器人工程中目前很難實現的觸覺感受成為可能。另一種應用可以是建築物內壁上的出口標誌,當溫度超過某個閾值時才能看到。這些傳感器的最大優點是它們被動地對外部影響作出反應,不需要電力和電池。

最後,可以使用液晶殼來防止偽造。將貝殼放在一起時出現的微圖案是獨一無二的,不可能複製。這些不可模仿的模式可用於創建無法識別的標識符,這些標識符可以附加到有價值的對象,如藝術品或昂貴的藥品。結合加密工具,他們可以用來創建一個系統,確保買方或用戶擁有原始產品而不是假冒產品。

研究教授明確表示,報告中概述的想法需要進一步研究。“我們希望這篇文章能夠刺激未來對液晶材料的研究進入符合當前社會發展的新方向,”


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