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巨觀自組裝材料的設計

物體的構成在巨觀世界跟微觀世界有著完全不同的方法,在微觀的世界中,很多物質具有自組裝的能力,可以巧妙的利用物質間的交互作用力組成各種功能性的結構。而在巨觀的世界裡,除了由生物主導的自然界環境之外,幾乎所有的人造物體,都是需要經過設計加工的過程與人為細部的組裝來完成。但是這樣的限制是怎麼來的?有沒有可能利用自組裝方式來完成各種巨觀物體的外型與功能設計?

其實這樣的研究一直有科學家在進行,如介紹過的自己折起來的膜,在巨觀作用的分子魔鬼氈,或是記憶金屬等。 但是如果要大規模的設計,就需要一套設計的哲學跟發展方式,這個演講介紹了一些利用物體作用力跟局部材料性質設計所引起的自組裝方式。希望可以利用程式化設計的方式,在材料性質與作用力設計上把微觀自組裝的方式引入巨觀的世界,利用像是振動或是水引起的物理性質變化,來組裝不同的材料。這樣個方式或許最後沒有辦法取代現在的工業製造模式,但是在某些方面,例如介紹過的利用折紙技術做成太空的太陽能板,所是利用氣球網狀結構來做血管支架等一些人力難及的地方或許可以有更多好的應用跟創新!

轉載自Scimage科學影像

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