《自然》杂志6日发表的一篇封面文章报道了一种由人工智能(AI)模型辅助设计的超黏水凝胶。这种胶以自然界存在的黏附蛋白为灵感,能修补水管漏洞并在水下黏住物体,具有一系列潜在应用。
要设计出在潮湿环境中具有黏附力的物质有一定难度。虽然AI驱动的方法能设计硬材料,但软材料更加复杂。超黏化合物的设计难度尤其大,因为让材料变软的性能,常与增加黏附力的性能相反。不过,细菌和软体动物这类有机体能产生天然的黏附蛋白,为设计新型超黏化合物提供了灵感。
日本北海道大学研究人员此次用一个包含24707种黏附蛋白的数据库,先开发了一个蛋白质数据挖掘工具,以指导180种新型水下黏合剂的设计与合成。他们随后检测了这些黏合剂的强度,建立了训练机器学习工具的数据库,并利用这些结果指导另一轮机器学习驱动的设计,得到了强大的水下黏合剂。
有趣的是,其中一款名为R1-max的水凝胶,能将一只橡皮鸭黏在海边的岩石上,在海浪击打下仍能保持黏性并抵御潮水冲击。另一种水凝胶R2-max能作为补丁,在注满水的管道上封住一个直径20毫米的洞,而且这种补丁的防漏作用能维持5个月以上。
“这类能与不规则和潮湿表面强效黏合的超黏水凝胶,将对多种生物医学应用具有颠覆性,包括假体涂层和可穿戴生物传感器。”在一篇同时发表的新闻与观点文章中,意大利米兰比可卡大学科学家这样评价,这一成果设计目标为多用途,“有望应用于其他类型的功能性柔性材料”。
【总编辑圈点】
这种超黏胶技术,其真正的突破不在于模仿自然,而在于超越自然的应用潜力。这类能在潮湿环境中稳定黏附的能力,或将彻底改变可穿戴设备与植入式器械的发展路径。譬如在生物医学领域,它能实现假体材料与人体组织的牢固整合,提升使用者生活质量;它作为生物传感器的贴合层,还能确保长期、稳定地采集生理信号,为远程医疗和慢性病管理提供可靠支持。而在民用工程方面,它无需排水即可修复管道漏洞的特性,大幅降低了维护成本与资源浪费;甚至,它还能用于生物保护领域,固定那些严重受损的珊瑚。可以预见,AI驱动的材料设计范式,正在从“发现”转向“创造”。
《自然》杂志6日发表的一篇封面文章报道了一种由人工智能(AI)模型辅助设计的超黏水凝胶。这种胶以自然界存在的黏附蛋白为灵感,能修补水管漏洞并在水下黏住物体,具有一系列潜在应用。
要设计出在潮湿环境中具有黏附力的物质有一定难度。虽然AI驱动的方法能设计硬材料,但软材料更加复杂。超黏化合物的设计难度尤其大,因为让材料变软的性能,常与增加黏附力的性能相反。不过,细菌和软体动物这类有机体能产生天然的黏附蛋白,为设计新型超黏化合物提供了灵感。
日本北海道大学研究人员此次用一个包含24707种黏附蛋白的数据库,先开发了一个蛋白质数据挖掘工具,以指导180种新型水下黏合剂的设计与合成。他们随后检测了这些黏合剂的强度,建立了训练机器学习工具的数据库,并利用这些结果指导另一轮机器学习驱动的设计,得到了强大的水下黏合剂。
有趣的是,其中一款名为R1-max的水凝胶,能将一只橡皮鸭黏在海边的岩石上,在海浪击打下仍能保持黏性并抵御潮水冲击。另一种水凝胶R2-max能作为补丁,在注满水的管道上封住一个直径20毫米的洞,而且这种补丁的防漏作用能维持5个月以上。
“这类能与不规则和潮湿表面强效黏合的超黏水凝胶,将对多种生物医学应用具有颠覆性,包括假体涂层和可穿戴生物传感器。”在一篇同时发表的新闻与观点文章中,意大利米兰比可卡大学科学家这样评价,这一成果设计目标为多用途,“有望应用于其他类型的功能性柔性材料”。
【总编辑圈点】
这种超黏胶技术,其真正的突破不在于模仿自然,而在于超越自然的应用潜力。这类能在潮湿环境中稳定黏附的能力,或将彻底改变可穿戴设备与植入式器械的发展路径。譬如在生物医学领域,它能实现假体材料与人体组织的牢固整合,提升使用者生活质量;它作为生物传感器的贴合层,还能确保长期、稳定地采集生理信号,为远程医疗和慢性病管理提供可靠支持。而在民用工程方面,它无需排水即可修复管道漏洞的特性,大幅降低了维护成本与资源浪费;甚至,它还能用于生物保护领域,固定那些严重受损的珊瑚。可以预见,AI驱动的材料设计范式,正在从“发现”转向“创造”。
据《日本经济新闻》3月19日报道,东京大学副教授坂本健太郎等人研究发现,海龟下潜时心率将急剧下降。海龟与鲸等哺乳类动物同样,心率随下潜深度加深而下降,特别是在下潜深度超过140米时,一分钟心跳 21世纪经济报道记者雷晨 北京报道随着人工智能技术的飞速发展,Kimi概念股成为资本市场的新宠。3月21日,受Kimi智能助手技术突破的催化,相关概念股集体走高,市场对AI板块的热情再次被点燃 21世纪经济报道记者王峰北京报道 近日,全球教育集团培生(NYSE:PSO)公布2023财年财报。2023财年,培生的销售额为36.74亿英镑(下同),同比下降4%,但基础销售额同比增长1%;调整后营业利润5.73亿,同 美国和法国的科学家联合团队借助新的3D打印技术,开发出一种多层人造皮肤,只需18天即可长成。这种仿真皮肤可用于提升护肤品测试效率,并催生更好的皮肤治疗方法。相关研究发表于新一期《先进功能 3月22日消息,中国互联网络信息中心(CNNIC)今天发布了《中国互联网络变化状况计算报告》。《报告》显示,截至2023年12月,我国网民规模达10.92亿人,较2022年12月新增网民2480万人,互联网普及率达77.5%。截 回望一加去年的整体节奏,如果要用一个词来总结其数字系列和Ace系列的概况,那就是“卷”!从外观质感、内存性能到整机体验,与友商的相互竞争中,一加表现的都比较强势,搭配清晰的产品定位策略和稳扎稳打 。本文链接:AI设计的仿生水下黏胶问世http://www.sushuapos.com/show-2-13405-0.html
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