参考消息网7月29日报道 据《日本经济新闻》7月23日报道，东京大学开发出一套自动设计材料细微结构的系统。它借鉴英国生物学家达尔文的进化论灵感创造最优结构，通过制造出能够控制波在物质表面传播的纳米结构获得较高性能。这一研究成果将有助于智能手机等电子设备的研发。
相同形状排列的周期结构通过改变形状和间距，可以控制热和振动波传播的难易程度。智能手机等电子设备中使用的零部件也会使用周期结构。但是如果由人类设计，容易倾向于采用圆形或正方形等简单形状，这就需要一种最佳设计方法，用来找到能够发挥更高性能的形状。
研究团队开发出一套自动设计控制波在物质表面传播的细微结构系统，使用的是一种模仿生物进化机制、寻找最佳状态的被称为遗传算法的方法。
如果研究人员设计出的形状适用于硅的纳米结构，将使得波更容易按照特定方向传播。东京大学教授野村政宏说：“这是人类想不到的形状，我们得到了期待中的性能。”未来这套系统将用于设计负责智能手机通信的零部件。
遗传算法是1975年由美国密歇根大学的约翰·霍兰德提出的，借鉴了达尔文在其《物种起源》一书中提出的自然选择理论。
在由自然选择实现的进化中，个体出现的变异会由其子孙后代继承，而变异的不同会在有些情况下产生有利于生存和生殖的结果。通过引入类似于突变的不同数据，经过漫长的选择，就会找到最佳设计方案。
在此次研究中，研究者一开始设计了三个圆形相连的结构，允许圆的大小和中心点所在位置在一定范围内发生变化。由于相当于突变的变化时有发生，从而使得不同的形状之间相互作用，就像生物体经历了400代“交配”后得出了最佳的形态。（编译/刘林）
发表评论