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蜂拥而至:无脑的斑点聚集在一起

蜂拥而至:无脑的斑点聚集在一起

作者:习落蛇  时间:2017-09-29 01:05:07  人气:

雅各布·阿隆(Jacob Aron)视频:弗兰肯粒子(Frankenparticles)变成“活的”水晶羽毛的鸟群聚集在一起,现在也是无脑的,无生命的斑点人造群由微观粒子组成,可以揭示鱼类和鸟类中自然蜂拥而至的神秘机制它们也可能导致具有自我修复等新特性的材料鸟类,鱼类甚至人类等动物在群中一起移动都有个人情报,但纽约大学的JérémiePalacci及其同事们想知道无生命的物体是否也可以吞噬 “从物理学家的角度来看,如果许多不同的系统以相同的方式运行,那么必须存在潜在的物理规则,”他说为了探索这个想法,该团队创造了微观的塑料球体,每个球体表面都有一层赤铁矿,一种氧化铁当浸没在过氧化氢中时,球体以无序的方式扩散然后团队在颗粒上发出蓝光,使赤铁矿立方体催化任何附近的过氧化氢分解成水和氧气由于反应过程中过氧化氢浓度在这些区域暂时下降,渗透力导致更多的过氧化氢流入它们,并且反过来使球体重新起泡然后整个过程重复进行当两个球体相互靠近时,化学力的平衡会发生变化,从而吸引两个球体如果在同一个地方有足够的球体,它们将聚集在一起形成对称排列的粒子形状,团队称之为晶体(见上面的视频)这些晶体继续受到过氧化氢分解引起的运动的冲击 - 但现在它们作为一个物体一起移动,复制了一个类似生命的群体然而,关掉灯,反应停止,导致晶体失去将它固定在一起的力,并且粒子分布再次变得无序 “这个系统表明,即使粒子没有社会互动或智力,你也可以表现出没有涉及生物学的集体行为,”帕拉奇说由于赤铁矿是磁性的,甚至可以通过施加磁场使晶体在一个方向上转向如果要将人造群用于应用,这种控制可能是有用的由于颗粒自动填充晶体中形成的任何间隙,再次由于系统的化学动力学,它们可用于制造自组装,自我修复的材料这项工作今天发表在“科学”杂志上普林斯顿大学的Iain Couzin说这些系统对于研究生物集体行为非常有用,因为研究人员可以完全控制它们的相互作用 - 与自然系统不同他的团队在同一期“科学”杂志上发表了自己的蜂群实验,这些实验基于喜欢留在阴凉处的鱼群他们的论文表明,照亮学校里的一些鱼会使它们加速,远离光线但结果是,非照明鱼也会加速,即使如果纯粹作为个体行事,他们也没有理由这样做 “我们只是通过简单的互动来展示,学校可以对个人没有的环境做出反应,”他说 Couzin认为没有理由将这种行为局限于自然系统 “未来有可能创建可以做出集体决策的粒子系统 - 我们通常认为这种系统只能在生物系统中实现,”他说期刊参考文献:活晶体:科学,DOI:10.1126 / science.1230020; Fish:Science,DOI:10.1126 / science.1225883关于这些主题的更多信息: