多年来，科学家一直试图为微型机器人系统设计微小的人造纤毛，这些纤毛系统可以执行复杂的运动，构建这些比人头发还细的微结构通常需要多步制造工艺，还需要不同的刺激来创建复杂的运动，这限制了它们的广泛应用。现在，来自美国的科学家们已经开发出一种单一材料、单一刺激物的微结构柱纤毛，它甚至可以超越活体纤毛。这些可编程的微米级结构可用于一系列应用，包括软机器人、生物相容性医疗设备，甚至动态信息加密等等。
科学家们解释说：“能够进行多种程序化运动的自适应自律材料的诞生了，这是一个非常重要的进步，这也代表了一个非常活跃的领域，科学家和工程师团队正在研究这一领域。在这一领域取得的进展对机器人、医学和信息技术来说是非常关键的。以前的研究主要依靠复杂的多组分材料来实现可重构结构元件的可编程移动，与此不同，我们的团队设计了一种由单一材料制成的微结构柱——光响应液晶弹性体。由于液晶弹性体的基本构造块是对齐的，当光线照射到微观结构时，这些构造块会重新对齐，结构也会改变形状。”
当形状发生变化时，就会有两件事发生，更多的光进一步穿透第一个光点。其次，随着材料变形和形状移动，微观结构柱，也就是这些人造纤毛也会改变形状，这个反馈回路将微观结构推进一个类似于冲程的运动循环。科学家们解释过说：“这种内部和外部反馈回路为我们提供了一种新的自我调节的思路。一旦你打开灯，它就会完成自己的所有工作。”
当灯光关闭时，材质会恢复到其原始形状，这种材料特定的扭曲和运动会随着形状的变化而变化，使得这些简单的结构可以无限地重新配置和调整。通过模型和实验，科学家们演示了圆形、方形、L形和T形以及棕榈树形结构的运动，并展示了材料的所有其他调节方式。“我们的实验证明，可以通过调整一系列参数来编程这些结构的运动，可调整参数包括照明角度、光强度、分子排列、微观结构几何体、温度、辐照间隔和持续时间。”
为了增加另一层复杂性和功能性，科学家们还展示了这些纤毛支柱如何作为阵列的一部分相互作用。“当这些纤毛组合在一起时，它们以非常复杂的方式相互作用，因为每个变形的柱子都会在其相邻的柱子上投射一个阴影，在整个变形过程中都会发生变化。”科学家们解释说。
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