研究团队展示了”世界上最小的射击游戏”,这是一个独特的纳米级游戏,灵感来自经典的街机游戏。这个成就归功于使用聚焦电子束对纳米粒子之间的力场进行实时控制。这项研究具有实际应用,因为对纳米级物体的操控可能会彻底改变生物医学工程和纳米技术。
由日本名古屋大学工程研究生院的星野隆之教授领导的研究团队,通过实时操控纳米粒子,展示了世界上最小的射击游戏,玩家使用大约十亿分之一米大小的粒子进行游戏。这项研究是发展计算机接口系统的重要一步,该系统能够将虚拟物体与真实纳米材料无缝集成。他们在《日本应用物理学杂志》上发表了他们的研究成果。
该游戏展示了研究人员所称的”纳米混合现实(MR)”,它使用高速电子束实时将数字技术与物理纳米世界融合。这些电子束在显示表面上生成动态电场和光学图像的模式,使研究人员能够在实时控制作用于纳米粒子的力场,以移动和操纵它们。
团队的目的是创造一种直观且吸引人的方式来展示他们的技术。作为复古视频游戏的爱好者,他们设计了一个受经典街机游戏启发的互动射击游戏。星野将其称为”世界上最小的射击游戏”,它使玩家能够与纳米级别的物体进行互动。
纳米游戏
MR旨在融合现实世界和虚拟世界,使数字物体能够与物理环境进行互动。使用操纵杆修改电子束的扫描模式,屏幕上显示为三角形飞船的运动。玩家随后尝试使用电子束击中敌对角色(实际上是纳米大小的聚苯乙烯球)。
“该系统将游戏船以光学图像和力场的形式投射到真实的纳米物理空间,创建了一个纳米混合现实,其中纳米粒子和数字元素相互作用,”星野说。”这个游戏是一个射击游戏,玩家操控飞船并朝真实纳米粒子射击,以将其击退。通过这一点,我们成功展示了数字数据和物理纳米物体之间的实时互动。”
科学意义
除了游戏之外,这种技术使得在最小级别操控和组装生物分子样本成为可能,具有纳米技术和生物医学工程的潜在应用。
“我们可以实时3D打印创建的物体,有可能彻底改变3D打印的世界,”星野说。”或者使用相同的引导技术,将有毒物质引导到活生物体中的病毒细胞并消灭它们。”