近日，由我國(guó)科學(xué)家領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊(duì)將三項(xiàng)研究成果分別發(fā)表在國(guó)際一流科研期刊《自然》《先進(jìn)材料》《先進(jìn)功能材料》上。一提到科技，人們頭腦中呈現(xiàn)的場(chǎng)景通常是白大褂、顯微鏡、試管試液、瓶瓶罐罐以及距離日常生活遙遠(yuǎn)的冰冷的實(shí)驗(yàn)室。事實(shí)上，很多前沿的科研探索，越來(lái)越關(guān)注人類生活的實(shí)際需要、精神享受與審美快感，傳達(dá)著這一信號(hào)：原來(lái)，科技也可以很浪漫。

“液態(tài)金屬機(jī)器”：“觸”得到的戀人

比萌物“大白”更炫酷的機(jī)器人來(lái)了——液態(tài)金屬機(jī)器人。

在清華大學(xué)教授劉靜的實(shí)驗(yàn)室中，出現(xiàn)了這樣一幕：電解液中，一張薄膜瞬間變?yōu)橹睆郊s5毫米的液態(tài)鎵金屬球，并在吞“食”0.012克鋁后，以每秒5厘米的速度移動(dòng)，且其形態(tài)可以隨槽道的寬窄自動(dòng)變形調(diào)整，蜿蜒前行，整個(gè)過(guò)程宛如科幻影片中的液態(tài)金屬機(jī)器人“終結(jié)者”。

它的神奇之處在于：“吃”食物、自主運(yùn)動(dòng)、能變形、能“代謝”、易無(wú)縫組合、運(yùn)動(dòng)方向可控……

劉靜說(shuō)，由于智能材料可柔性好、自驅(qū)動(dòng)、能變形，在傳感器的幫助下，可以讀取并模擬遠(yuǎn)方活體行為信息，實(shí)現(xiàn)“遠(yuǎn)程握手”“遠(yuǎn)程擁抱”等應(yīng)用場(chǎng)景。這意味著兩個(gè)天各一方的人，可以通過(guò)科技觸及對(duì)方，世上不再有“觸不到的戀人”。

由于“仿生物”液態(tài)金屬機(jī)器人可以實(shí)現(xiàn)不同形態(tài)之間的自由轉(zhuǎn)換，以執(zhí)行高難度的特殊任務(wù)，因此可以在未來(lái)廣泛應(yīng)用于軍事、醫(yī)療與科學(xué)探索等多種領(lǐng)域的多元場(chǎng)景?！爱?dāng)液態(tài)機(jī)器人穿上皮膚，即可實(shí)現(xiàn)由‘水生向‘陸生的進(jìn)化?！?/p>

于是到那時(shí)，比“大白”更貼心的“仿生物”液態(tài)金屬機(jī)器人不僅可以扮演柔性執(zhí)行器、穿過(guò)門縫找到你，還可以模擬遠(yuǎn)在天邊的親友來(lái)與你握手、擁抱。

“3D打印器官”：生命或?qū)⒏L(zhǎng)久

人們慣常接受的知識(shí)是，人類的器官會(huì)慢慢退化、衰竭。然而，如今科技告訴你，由器官損傷或衰竭導(dǎo)致的壽命“天花板”被突破，生命體器官可以借助3D打印替代“原裝”器官。

由清華大學(xué)化學(xué)系劉冬生課題組參與研發(fā)的DNA水凝膠材料成功應(yīng)用于活細(xì)胞的3D打印，并可以做到秒級(jí)成型，被業(yè)界稱為“一種非常有前景的打印三維組織和人工器官的材料”。

這種材料得以應(yīng)用于活體器官打印的優(yōu)勢(shì)在于什么？研究員劉冬生解釋說(shuō)，此新型水凝膠材料能夠同時(shí)滿足多項(xiàng)活細(xì)胞3D打印的需求：秒級(jí)成型；條件溫和，過(guò)程完全在生理?xiàng)l件下完成，不涉及化學(xué)反應(yīng)以及能夠?qū)?xì)胞造成傷害的外界刺激；強(qiáng)度、通透性好，打印出來(lái)的產(chǎn)品不變形、不易被軟化，可以保證細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的輸送；具有較強(qiáng)的觸變性和自修復(fù)性能，在細(xì)胞生長(zhǎng)的同時(shí)可以不斷改變自身的結(jié)構(gòu)；更重要的是，它可根據(jù)需要迅速分解不殘留，最終使打印出的活體器官實(shí)現(xiàn)成功移植。

國(guó)外科學(xué)家對(duì)此評(píng)論，此凝膠可以通過(guò)多層打印實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建，具有足夠好的強(qiáng)度以維持其形狀，避免塌縮或溶漲，且使共同打印的活細(xì)胞保持活性。

未來(lái)，越來(lái)越多的人體器官可以被打印成型。由此我們可以大膽想象：借助3D打印器官，未來(lái)人們的生命可以被延長(zhǎng)。

“穿戴技術(shù)”：隨時(shí)感知你的一舉一動(dòng)

身在異鄉(xiāng)的你，面對(duì)一天天老去的父母，是否常有一種想見(jiàn)不能見(jiàn)的傷痛？

如今，“可穿戴技術(shù)”可以通過(guò)生物體監(jiān)控，讓你隨時(shí)感知遠(yuǎn)方親朋的一舉一動(dòng)，堪稱“異鄉(xiāng)人的福音”。

這種穿戴技術(shù)究竟有多神奇？不論你身在何方，爸媽夜間睡眠時(shí)體溫如何、早晨有沒(méi)有外出晨跑、白天的脈搏如何等生物體信息都可以為你掌握。

當(dāng)然，如果你是一名小學(xué)生，恐怕不得不以“犧牲自由”為代價(jià)，因?yàn)橐坏┐┐鬟@種設(shè)備，你的一舉一動(dòng)就會(huì)被父母盡收眼底。

據(jù)介紹，可穿戴設(shè)備是一種可以安裝在人、動(dòng)物和物品上，并能感知、傳遞和處理生物體生理信號(hào)的計(jì)算設(shè)備，柔性傳感器是可穿戴設(shè)備的關(guān)鍵基礎(chǔ)部件。近日，北京科技大學(xué)的張躍教授課題組發(fā)現(xiàn)，通過(guò)一根鉛筆和一張普通的紙，就能很快在生物體表面“畫(huà)”出一個(gè)柔性傳感器。

他們的方法是將一根碳素鉛筆在普通的紙上固定一個(gè)方向涂擦幾次，形成一條連續(xù)的筆跡，通過(guò)連接電極輸出信號(hào)，即可輕松獲得可穿戴傳感器。將其粘附于關(guān)節(jié)處，便可監(jiān)控顯示身體的運(yùn)動(dòng)。該器件具有很高的靈敏度，能夠快速響應(yīng)，同時(shí)還能大大降低可穿戴設(shè)備的成本。這不僅能實(shí)現(xiàn)器件的高效節(jié)能環(huán)保，更重要的是能夠廣泛應(yīng)用于人體運(yùn)動(dòng)學(xué)、結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)、智能家居等領(lǐng)域。從此，身居遠(yuǎn)方的你，還會(huì)為不能隨時(shí)得知親人健康狀況而憂慮嗎？

“創(chuàng)意經(jīng)濟(jì)時(shí)代，科技的空間越來(lái)越大，與我們的刻板印象不同的，它本身也有生命，有用、有趣、富有魔力?！笨茖W(xué)家劉靜說(shuō)。