胶体 - 从十亿到一百万米的任何地方的不溶性颗粒或分子跨越米,它们是如此之小,它们可以在液体中无限期或甚至在空气中保持悬挂。创建了关于人类蛋细胞大小的机器人,可以感知其环境,存储数据和执行计算任务。它们包括由二维材料制成的微小电子电路,捎带胶体。通过将这些微小物体耦合到复杂的电路,研究人员希望为可以分散到从人体消化系统到石油和天然气管道的任何东西进行诊断旅程的设备奠定基础,或者也许是通过空气来测量内部的化合物化学处理器或炼油厂。

微小器件的设计,设计能够在液体或空气中自由漂浮。(礼貌麻省理工学院)

胶体可以进入环境并以其他材料无法进入其他材料;例如,它们足够小,使得碰撞空气分子赋予的随机运动比重力更强。类似地,悬浮在液体中的胶体永远不会沉淀出来。

小型机器人是自动的,不需要外部电源甚至内部电池。一个简单的光电二极管提供机器人电路需要为其计算和存储器电源供电的电力涓流。这足以让他们感知有关他们环境的信息,将这些数据存储在他们的内存中,然后后来在完成任务后读出数据。

这种装置最终可能是石油和天然气工业的福音。目前,检查管道中泄漏或其他问题的主要方式是在管道上进行物理驱动的船员,并用昂贵的仪器检查它。原则上,新设备可以插入管道的一端,随着流动携带,然后在另一端移除,提供它们在方式遇到的条件的记录,包括存在可能表明的污染物的存在问题区域的位置。

初始概念验证设备没有表示特定数据读数的位置,而是添加到正在进行的工作的一部分。类似地,这种颗粒可能潜在地用于体内的诊断目的;例如,通过消化道寻找炎症或其他疾病指标的迹象。

大多数传统的微芯片,例如基于硅基或CMOS,具有平坦的刚性基板,并且当附接到可以在穿过环境行进时可以体验复杂的机械应力的胶体时不会适当地执行。此外,所有此类芯片都是非常能渴的。包括石墨烯和过渡金属二甲基甲基化物的二维电子材料可以附着在胶体表面上,即使在发射到空气或水中也剩余操作。这种薄膜电子器件只需要微小的能量 - 它们可以由纳瓦图具有亚伏电压供电。

用该方法产生的纳米型是自主颗粒,其包含用于发电,计算,逻辑和存储器存储器的电子设备。它们由灯提供动力,包含微小的逆向反射器,使它们能够在行程之后容易地定位。然后可以通过探针询问它们以提供他们的数据。在正在进行的工作中,团队希望添加通信功能,以允许粒子在不需要物理接触的情况下提供数据。

有关更多信息,请联系Karl-Lydie Jean-Baptiste此电子邮件地址受到垃圾邮件程序的保护。您需要启用Javascript来查看它。;617-253-1682。


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本文首先出现在2018年11月的问题yabovip16.com杂志。

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