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“終結者”再現,中國發明液態金屬,可以控制其各種形態

來源:    作者:    發布時間:2019-04-08    瀏覽量:1191

1月31日,美國化學學會期刊ACS Omega刊發了清華大學、中國科學院理化技術研究所與中國農業大學的聯合研究小組的一篇論文,描述了他們發明的一種全新的可實現超大尺度膨脹變形的液態金屬復合材料。

那么這是一種什么樣的金屬,其有什么特殊性和我們生活有什么關聯嗎?

這種神奇的金屬是由液態金屬與硅膠制成,內部還包含低沸點工質,這是一種我們多年前就于國內外最早提出的液態金屬硅膠復合材料體系的延伸,它可以被打印成任意3D形狀。比如我們可以將利用此材料制備了熱響應自由變形的軟體章魚,可以溫控定向蠕動的軟體動物,以及可以抓取重物的柔性抓手。

同時研究組用這種液態金屬復合材料實現和展示了一系列新穎獨特的概念性功能物和柔性機器架構,液態金屬由此可以擺脫其它剛體支撐物和溶液環境而得以站立起來,并擁有一系列獨特的超大尺度變形和運動功能,且全部過程可逆。

除此之外,該金屬可以通過嵌入可編程的加熱系統及特別設計,采用這種復合材料將可能做出可持續性變形和運動的非接線機器人,甚至模擬整個人形/動物形狀或其局部臉型變化。

聽到這里各位一定有無限聯想了吧,是的在可控制情況下,這種金屬可以變形成人形,而且是一種可以自帶電源的變形機器人,這是不是和“終結者”里的液態機器人有幾分相似。

在一些特殊環境下,如救災過程中,需要機器人能夠任意改變形狀以適應狹窄的空間環境。但由于材料和驅動方式的限制,傳統的軟體機器人,很難實現身體各部位的自由變形和運動。

而液態金屬材料具有液體的流動性和金屬的導電導熱性,是很好的制備軟體機器人的材料。液態金屬良好的導熱性和柔性,極大增強了材料的熱響應速度和形變率,使得其每一部分的任意變形成為可能。更重要的是,液態金屬良好的電學特性,使得電磁感應或遠程激光非接觸式加熱驅動成為現實。

因此通過設計,可以實現無線控制這種液態金屬復合材料的變形和運動,這極大拓展了它的應用范圍。這些性能遠遠超過之前的軟體金屬,在未來完全可以替代很多領域材質,達到一種任意,任性,隨意改變物體形狀,這種液態金屬的延伸范圍非常廣泛。

無論是在醫學,軍事,民用和其他領域,尤其是在未來的智能化領域更是有著其獨特和難以取得的作用,在未來我們應該可以看見如同科幻電影中一樣的場景。


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