【48812】我国科学家创造新式液态金属复合资料——柔性可变形智能机器人?有戏!
时间: 2024-07-04 08:22:34 | 作者: 产品展示
还记得科幻电影《终结者》中的液态金属机器人吗?他可以为所欲为地变成所触及的任何人,遭到进犯后能像液体相同从头康复原貌,还可以穿越狭小孔隙到墙面另一面从头组合——现在,这个科幻电影中的酷炫梦想,正在科学家的尽力下企图变成实际。
近来,美国化学学会期刊刊发了清华大学、我国科学院理化技能研讨所与我国农业大学联合研讨小组的一篇论文,描绘了他们创造的一种全新可完成超大标准胀大变形的液态金属复合资料。
“该资料由液态金属与硅胶制成,内部还包括低沸点工质,是一种多年前就提出的液态金属硅胶复合资料系统的延伸,可以被3D打印成恣意形状。咱们使用此资料制备了热呼应自在变形的软体章鱼,可以温控定向活动的软体动物,以及可以抓取重物的柔性抓手。”研讨小组负责人、清华大学教授刘静向经济日报记者介绍,研讨小组使用这种液态金属复合资料完成和展现了一系列新颖共同的概念型功用物和柔性机器架构,液态金属由此可以脱节其它刚体支撑物和溶液环境得以“站立”起来,并具有一系列共同的超大标准变形和运动功用,且悉数进程可逆。
“经过嵌入可编程的加热系统及特别规划,选用这种复合资料将可能做出可持续性变形和运动的非接线机器人,乃至模仿整个人形/动物形状或其部分脸型改动。”刘静说。
非接线、人形?看来这是一种可以自带电源的可变形机器人!它能完成哪些使用呢?
在一些特别环境下,如救灾进程中,需求机器人可以恣意改动形状以习惯狭隘的空间环境。但因为资料和驱动方法所限,传统软体机器人很难完成身体各部位的自在变形和运动。而液态金属资料具有液体的流动性和金属的导电导热性,是制备软体机器人的优秀资料。
该研讨小组还在液态金属硅胶复合资料中负载酒精的液滴,经过其相变发生的体积快速改动,完成了液态金属复合资料的热驱动大标准自在变形和康复——其胀大可超越本身原始高度的11倍。值得指出的是,这一复合资料系统中,若缺少液态金属仅选用传统硅胶资料,则很难完成如此高效率超大标准变形。这是因为液态金属具有十分杰出的导热性和柔性,极大增强了资料的热呼应速度和形变率,使其每一部分的恣意变形成为可能。
更重要的是,液态金属具有十分杰出的电学特性,这使得电磁感应或长途激光非触摸式加热驱动成为实际。因而,经过规划能轻松完成无线操控这种液态金属复合资料的变形和运动,极大拓宽了它的使用规模。
“经过理论剖析,咱们还得出了热驱动变形的影响要素以及最适合的资料份额。这一打破将可编程、可变形液态金属柔性智能机器人研发作业向前推进了一大步。”刘静说。
所以,在不远的将来,“终结者”那样的机器人将变成实际吗?让咱们拭目而待。(经济日报 记者 佘惠敏)