用液态金属制作的章鱼机器人,在加热时竟然“活”了起来!

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视频介绍

你对液态金属的第一印象是什么?是体温计中流动的水银,还是高温锅炉中沸腾的铁水。虽然这些都是液态金属的杰作。但在科学家眼中,液态金属却是流动的软体生命,是未来医疗、制造、新材料等行业变革的核心材料……不信你看,我国科学家利用液态金属和硅胶制作的章鱼,在加热时竟“活”了起来!这一突破将可编程、可变形液态金属柔性智能机器人研制工作向前推进了一大步。在180度高温的刺激下,这只章鱼扭曲着身子,开始舞动自己的手臂。在液态金属硅胶复合材料中,负载酒精的液体,通过选择性的加热,可以使软体章鱼变形,实现了液态金属复合材料的热驱动大尺度自由变形和恢复。除了磁场和温度,液态金属在电场的作用下,也会发生有趣的变化。将液态金属摊开在氯化钠溶液中,负极与液态金属相接触,正极与氯化钠溶液相接触,会使得液态金属表面的氧化物发生还原反应。氧化膜消失,进而使液态金属的表面张力增加,就像荷叶上的露水一样,液态金属表面积开始减小,并最终收缩成为球体。这时候如果将导电的溶液换成氢氧化钠,再将正极插进去,我们会看到液态金属仿佛变成了一条蛇一样,跟着工作人员手中的电机开始游动。在氢氧化钠的碱性溶液中,电源正极插入液态金属中,电源负极浸没在溶液里。在正极与负极之间形成了看不见的电场。而在电场的作用下,会使得液态金属的表面张力分布不均匀,形成一种叫做马兰戈尼的流动,液态金属流动的方向会根据电场的变化而改变。这样就会出现,液态金属跟着负极跑的效果了。这样就可以使液态金属复合材料实现超大尺度膨胀变形。如果在其中嵌入可编程的加热、磁场或电场系统,就可以营造章鱼等软体机器人拥有一系列独特的超大尺度变形和运动功能,且全部过程可逆。此外,利用这种材料,还能做出可持续变形和运动的非接线机器人,甚至可模拟整个人形/动物形状或其局部脸型变化。这对未来的智能可穿戴、可变形设备带来新的研究方向,对此,你怎么看呢?

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