液体金属

终结者序幕首个液态金属问世,并做成了

发布时间:2024/8/10 14:06:48   
北京中科医院是治啥的 https://yiyuan.99.com.cn/bjzkbdfyy/yydt/278436.html

你还记得施瓦辛格的电影《终结者》么,没错,第二部开始,里面的终结者就是使用液态金属制成,电影里的液态金属机器人可以根据需要改变其形状,并自我修复。以前,这样的材料只是纯粹的科学幻想,金属在高温下熔化后只能用模具塑形。有没有一种像《终结者》电影里那样的液态金属,即使在较低温度下,也可以自由液态化而改变外形?

就像魔术一样

这是一种刚刚被开发出来的聚合物金属合金,无论它受到多大损坏或变形,这种合金可以一次次的复原其原始形状。这是一种名为“液态金属网格”的全新金属材料类别,可用于例如制造“坚不可摧”的机器人或卫星,是的,名字里有液态二字。

图1并不是一张假图,不是什么CG效果图,而是真正的实拍,这只手是1只金属手,但并不是普通的金属手,抛开“密集恐惧症”不谈,它最大的不同之处在于制成该手的金属可以自己动,只要加热就行。这就让由该金属制成的金属具备了一项特殊技能,那就是无需马达、轴承这些零部件,它就能完成手部张开的动作。

弹性体结构和液态金属

这种“可变形金属”由纽约州立大学的研究人员创造,并称之为“世界上首个液态金属网格”:“我们已经开发出了一类全新的功能性网状材料,我们称之为液态金属网状材料。”它的结构多孔弹性体,这种弹性体可以被变形,但总是恢复其原有形状,就像皮筋一样。

内部的合金成分是51%的铟、32.5%的铋和16.5%的锡,熔点为62度,使用复杂的3D打印+真空铸造+涂层的工艺结合,并呈现出多孔结构。

自行变回原始形状

在室温下,该合金呈现出固态,并且材料稳定、富有弹性,看卡里就像普通的金属,”研究负责人PuZhang解释说“但是,如果损坏或被变形后(例如折叠),则只需对其进行加热,它就会再次展开,补偿所有凹痕并恢复其原始形状。”

因为该合金的设计混合了形状记忆和固液相转变,金属外层实际上是一层有记忆效应的小金属管道,当加热到60度内部金属液态化后,就会顺着管道流动。比如图1的手,加热后,外层由记忆管道做成的骨架会恢复手的形状,然后液态化的内部金属会填充这些骨架内的管道,等到温度下降时再次固态化。

手张开手指

在测试中,当这种”液态金属网格“制成的类似蜘蛛网状的手暴露于热中时,它们看起来好像是魔术般地展开了,也就是一只金属手慢慢张开了手指。

“这种材料具有多种出色的功能,包括可回收的能量吸收,可控制的刚度和可重构的外形,这使得用这种材料制成的物体可以自我修复和重复使用。”

对太空旅行和机器人非常有用

这种新的金属材料可用于太空旅行中,以使探测器着陆部分更坚固耐用并能自动再生。也可以用这种液态金属网格建造卫星,能节省成本,首先可以讲由其制成的卫星弄皱弄小,以节省空间,到达轨道后,它们会在阳光照射下变热,然后展开为实际形状。

但是研究人员的下一个目标显然是机器人:“我们的梦想是用液态金属网格建造一个机器人,毕竟,我们已经迈出了第一步。”



转载请注明:http://www.aideyishus.com/lkjg/7352.html
------分隔线----------------------------