科學(xué)家開發(fā)出可伸縮液態(tài)金屬,或?qū)氐赘淖儭败涹w機(jī)器人”技術(shù)
在好萊塢電影《終結(jié)者2:審判日》中,標(biāo)志性反派人物T-1000是種軟體機(jī)器人,它可以在液體和固體之間進(jìn)行任意切換,其強(qiáng)大的變形能力令人印象深刻。在現(xiàn)實(shí)生活中,這種“軟體機(jī)器人”技術(shù)能否成為現(xiàn)實(shí)呢?這種“軟體機(jī)器人”的實(shí)現(xiàn)需要依賴一類叫做液態(tài)金屬的物質(zhì)。液態(tài)金屬,如鎵和其它合金,在添加鎳或鐵的情況下,可以利用磁鐵實(shí)現(xiàn)彎曲和塑形。雖然科學(xué)家在這方面已經(jīng)進(jìn)行了一些探索,開發(fā)出了這類金屬,但它們存在的兩個(gè)主要缺陷使得其應(yīng)用前景并不樂觀。首先,這類物質(zhì)由于表面張力高,只能水平拉伸,這使得它們的流動(dòng)性受到嚴(yán)重限制。其次,這類物質(zhì)只有完全浸入水中才能被操控,如果從液體中脫離,這些物質(zhì)就會變成一種糊狀物。最近,美國化學(xué)學(xué)會公布了一種新材料,解決了類似物質(zhì)遇到的主要問題。它不僅可以垂直拉伸,而且這種物質(zhì)可以用磁鐵進(jìn)行任意操縱,這使得這種可伸縮液態(tài)金屬新材料可以應(yīng)用于軟體機(jī)器人,或?qū)氐赘淖冘涹w機(jī)器人技術(shù)。這種新材料通過在鎵中加入鐵和鎳,以及一種浸入鹽酸的錫合金,能夠大幅降低表面張力,可以將材料拉伸至其靜置長度的四倍。此外,這種材料還在浸入液體的情況下進(jìn)行了測試,通過連接兩個(gè)電極并點(diǎn)亮一個(gè)LED燈泡,這種材料顯示出了導(dǎo)電性能。研究人員發(fā)現(xiàn),這種金屬還跨越了另一個(gè)障礙,它能夠連接到金屬上方垂直放置的電極上,而不需要變成糊狀物。研究人員的這項(xiàng)最新研究成果發(fā)表在ACS應(yīng)用材料與界面雜志上,盡管目前的成果距離完全模仿電影中的軟體機(jī)器人還有很長一段路要走,但他們的發(fā)現(xiàn)可能是實(shí)現(xiàn)這一構(gòu)想第一步。研究人員表示,這項(xiàng)研究成果為液態(tài)金屬的進(jìn)一步發(fā)展提供了基礎(chǔ),為未來實(shí)現(xiàn)可動(dòng)態(tài)重構(gòu)的智能仿生軟體機(jī)器人提供了有前景的平臺。
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