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灵活易变的智能机器人?有戏剧!

中国科学家发明了一种新的液态金属复合材料——

灵活易变的智能机器人?有戏剧!

本报记者佘惠敏

还记得科幻电影中的液态金属机器人《终结者》吗?他可以成为他喜欢的任何人。受到攻击后,他可以像液体一样恢复原貌。他也可以通过狭窄的毛孔重新组装到墙的另一边。——现在,这部科幻电影中的酷幻想正在由科学家们开展。努力成为现实。

最近,美国化学学会杂志发表了清华大学联合研究小组,中国科学院物理与化学研究所和中国农业大学的论文,描述了他们发明的新型液态金属复合材料。实现超大规模的膨胀变形。

这种材料有什么特别的魔力?

“该材料由液态金属和硅胶制成。它还含有低沸点工作液。它是多年前提出的液态金属二氧化硅复合体系的延伸,可以通过3D打印成任何形状。我们准备了这种材料。柔软响应的软形章鱼可以是温度控制的定向蠕动软体动物和可以抓住重物的柔性夹子。“清华大学研究组组长兼教授刘静告诉经济日报记者,研究小组使用了这个液态金属复合材料实现并展示了一系列新颖独特的基于概念的特征和灵活的机器结构,使液态金属能够“远离”其他刚体支撑和解决方案环境,并具有独特的超大规模变形阵列。并且运动功能和所有过程都是可逆的。

“通过嵌入可编程加热系统和特殊设计,这种复合材料可以使无线机器人实现可持续变形和运动,甚至模拟整个人/动物形状或其部分面部变化。”刘静说。

无线,人形?这似乎是一个可变形的机器人,可以带来自己的电源!它可以实现哪些应用程序?

在某些特殊情况下,例如救灾,机器人需要能够改变形状以适应狭窄的空间环境。然而,由于材料和驱动方法的限制,传统的软件机器人难以实现身体各部位的自由变形和运动。液态金属材料具有液体的流动性和金属的导电性和导热性,是制备软件机器人的优良材料。

研究小组还在液态金属二氧化硅复合材料中携带了液滴,其相变产生的体积迅速变化,使液态金属复合材料大规模自由变形和回收。——,它的扩展可以超过其原始高度。 11次。值得注意的是,在该复合体系中,如果液态金属仅缺乏传统的二氧化硅材料,则难以实现如此高效率和大规模的变形。这是因为液态金属具有良好的导热性和柔韧性,这极大地提高了材料的热响应速度和变形率,使得可以任意地使每个部件变形。

更重要的是,液态金属具有良好的电性能,这使得电磁感应或远程激光非接触式加热成为现实。因此,该设计可以实现液态金属复合材料变形和运动的无线控制,大大扩展了其应用范围。

“通过理论分析,我们还得出了热驱动变形的影响因素和最合适的材料比。这一突破使可编程和可变形液态金属柔性智能机器人的发展向前迈进了一大步。“刘静说。

那么,在不久的将来,像“终结者”这样的机器人会成为现实吗?让我们拭目以待吧。

严惠民

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