现在很明显，在我们这个人口日益密集的世界里，无论是电子设备、汽车、电池、电话、家用电器还是工业机器人，大量生产的技术产品都与数百万年来以细胞为基础的生物所建立的可持续的有限生态系统越来越不一致。
细胞为生物体提供了柔软和可持续的环境相互作用，完全回收了物质成分，除了少数值得注意的情况，如在大气中创造氧气，以及石油和煤炭的化石燃料储备(由于缺少生物催化剂)。
然而，生物细胞奇妙的信息含量(仅DNA中就有千兆的信息)和蛋白质生物化学代谢的复杂性似乎使细胞方法远远超出了当前技术的能力，并阻碍了内在可持续技术的发展。
开姆尼茨工业大学材料、结构和纳米膜集成研究中心(MAIN)的研究人员本月在《先进材料》杂志上发表了一篇最新的观点综述，展示了一种新型的高信息量“生命技术”是如何触手可及的，这种技术基于被称为SMARTLETs的微型机器人电子模块，很快就能自我组装成复杂的人工有机体。
这项研究属于微电子形态发生的新领域，即微电子控制下的形态创造，并建立在开姆尼茨工业大学先前构建自折叠和自移动薄膜电子模块的工作基础上。
新的模块在折叠之间携带微小的硅晶片，大大提高了信息处理能力。现在可以在每个模块中存储足够的信息来编码只有复杂的功能，但制造配方(电子Nic基因组)用于洁净室，使模块能够像细胞一样复制和进化，但由于通过人工操作的洁净室设施对繁殖进行控制，因此是安全的。
此外，小芯片可以提供神经形态学习能力，使他们在手术过程中提高表现。基于匹配的物理条形码，这些模块的特定自组装的另一个关键特征是模块之间可以实现电气和流体连接。
然后可以使用这些，使船上的电子小芯片“意识到”组装状态和潜在错误，允许它们指导修理，纠正错误组装，诱导拆卸并形成跨越许多模块的集体功能。这些功能包括扩展通信(天线)、电力收集和再分配、遥感、材料再分配等。
那么，为什么这项技术对可持续发展至关重要呢?模块的完整数字制造描述，实际上即使对于复杂的生物体也只需要有限数量的类型，允许读取其材料含量，负责的起源和环境相关的暴露。开姆尼茨工业大学法律系的Dagmar nuisl - gesmann教授观察到，“这种细粒度的责任文档从内在到微观尺度，将改变游戏规则，允许我们的技术产品的环境和社会责任的法律分配。”
此外，自移动和自组装-拆卸功能允许模块自分类回收。模块可以在不同的人工有机体中重新获得、重用、重新配置和重新部署。如果它们被损坏，那么它们有限的和记录的类型有助于有效地定制回收材料，并为这些分类和现在相同的实体建立和优化的协议。这些功能补充了在这种新颖的可重构媒体中的设计开发和重用方面的其他更明显的优势。
经济与工商管理学院可持续发展专家Marlen Arnold教授说:“即使在大量部署使用的情况下，这些特性也可以为这项技术提供迄今为止前所未有的可持续性水平，这将为未来的技术设定标准，与我们安全地共享我们的星球。”
更多信息:John S. McCaskill等，微电子形态发生:智能材料与电子组装成人工生物，先进材料(2023)。DOI: 10.1002 / adma.202306344。onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202306344期刊信息:Advanced Materials
开姆尼茨工业大学提供
引用:自组装微电子的形态发生
nic模块可以产生可持续生活技术(2023,10月11日)2023年10月11日检索自https://techxplore.com/news/2023-10-morphogenesis-self-assembling-microelectronic-modules-yield.html本文档
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