科学家研发出生界首个自主运动的可变形液态金属机器
发布时间: 2024-03-23 作者:新闻中心

  新华网北京3月27日电(记者吴晶晶)看过美国科幻电影《终结者》的观众,必定对影片中的液态金属机器人形象十分深入:它可以精确的经过环境随意变形,遭到进犯后还能像液体相同从头康复原貌。中科院理化技能研讨所和清华大学医学院联合研讨小组的一项最新效果,或许在不久的将来能让这种机器人在实际中呈现。

  记者27日从中科院得悉,该研讨小组在世界上初次发现了一种共同的现象和机制,即液态金属可在“吞食”少数物质后,以可变形机器形状长期高速运动,完成了无需外部电力的自主运动。这为研发液态金属机器人等奠定了理论和技能根底。研讨效果宣布在期刊《先进资料》上。

  科研人员在试验中发现,置于电解液中的镓基液态合金可经过“摄入”铝作为“食物”或燃料供给能量,完成高速、高效的长时工作,一小片铝即可驱动直径约5毫米的液态金属球完成长达1个多小时的持续运动,速度高达5厘米/秒。这种柔性机器既可在自在空间运动,又能于各种结构槽道中弯曲前行;令人惊奇的是,它还可随沿程槽道的宽窄自行作出变形调整,遇到拐弯时则有所中止,恰似“略作思索”后持续跋涉。

  因为这种液态金属机器能“吃食物(燃料)”,自主运动,可变形,科学家们将其称为“液态金属软体动物”。据介绍,它的动力机制来自两方面:一是液态合金、金属燃料等构成的内生电场,引起液态金属表面张力不平衡,从而对易于变形的液态金属发生强壮推力;二是上述电化学反响过程中发生的氢气进一步为液态金属运动供给了推力。

  现在,试验室依据上述原理已能制造而成不同巨细的液态金属机器,标准从数十微米到数厘米,且可在不同电解液环境如碱性、酸性甚至中性溶液中运动。

  专家表明,做出能在不同形状之间自在转化的可变形柔性机器,以履行惯例技能难以完成的特殊任务,是科学界与工程界长久以来的愿望。自驱动液态金属机器的面世为未来开展高档的柔性智能机器人技能拓荒了全新途径,将明显加速柔性智能机器的研发进程。

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