科技日報訊 一個由瑞士、匈牙利、日本以及蘇格蘭科學家組成的國際研究小組日前發(fā)現(xiàn)，一種化學方法能夠在復雜的環(huán)境中，非常迅速地找出兩點之間最短的路徑。通過這種方法進行規(guī)劃的速度甚至超過目前常見的電子GPS導航系統(tǒng)。該技術有望在交通系統(tǒng)規(guī)劃、制訂運輸計劃、物流系統(tǒng)等多個領域獲得應用。相關論文發(fā)表在化學專業(yè)期刊《朗繆爾》上。

　　研究人員將這種技術稱為“化學處理器”。他們認為，就像計算機擁有計算能力一樣，自然界中很多物質(zhì)和現(xiàn)象都有著天然的、強大的“計算能力”，蘊含著簡單高效的算法。流動的液體就是其中的一種。

　　這種“化學GPS”的工作原理是這樣的：首先將一種混酸凝膠涂抹在模擬地圖的目的地處（終點），然后再將與染料融合后的堿性溶液添加到出發(fā)點（起點）上。依靠馬拉高尼效應，堿性溶液會在表面張力梯度的作用下，在極短的時間內(nèi)快速擴酸，并自動流向酸性最強的點，即終點。在這個過程中，它們會在地圖上留下數(shù)條彩色的印跡：顏色最深的是最短路徑，稍淺是備選路徑。

　　馬拉高尼效應是物理學中的一個有趣現(xiàn)象，指兩種表面張力不同的液體介面之間由于存在張力梯度而發(fā)生移動的現(xiàn)象。當一種液體的液膜因受外界擾動（如溫度、濃度）而使液膜局部變薄時，它會在表面張力梯度的作用下形成馬拉高尼流，使液體沿最佳路線快速流回薄液面。這種“化學GPS”正是利用這一效應。

　　物理學家組織網(wǎng)10月28日報道稱，為了驗證這一想法，研究人員按照布達佩斯的地圖制作了一個迷宮，并將一個披薩餐廳設為終點?！盎瘜WGPS”很快找到了最短的路線，并給出了備選路線。經(jīng)過對比，研究人員發(fā)現(xiàn)，在復雜的迷宮地形中，使用“化學GPS”進行路線規(guī)劃的速度要遠高于利用電子導航系統(tǒng)窮舉式尋找捷徑的效率。

　　研究人員稱，除了路徑規(guī)劃外，這種化學計算方法還能夠在交通系統(tǒng)規(guī)劃、物流系統(tǒng)、實驗心理學、網(wǎng)絡與機器人設計等領域獲得應用。下一步他們還將在更大更復雜的迷宮中對該方法進行測試。（王小龍）

　　圖 在以布達佩斯地圖為模板的一個試驗中，堿性溶液很快找到了從A點到B點（一個披薩餐廳）之間的最佳路線。