液体金属

液态机器人雏形来了,澳大利亚和美国成功实

发布时间:2024/8/14 14:19:54   
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澳大利亚和美国的三家大学的联合科学家团队今天成功进行了一项突破性实验,科学家们已经成功实现了液态金属的非接触式操纵。金属可以被控制向任何方向移动,并通过使用小电压和磁铁操纵成独特的悬浮形状,如环形和方形。使用的液态金属是galinstan,一种镓、铟和锡的合金,由于其高表面张力,很适合非接触式操纵。

在施加一个小的触发性电压时,这种液态金属会变成金属丝,因为电压会导致电化学氧化,从而降低金属的表面张力。“因为这些反应需要电流通过导线,所以可以通过施加磁场(即电磁感应,与驱动电动机运动相同的机制)对导线施加力。因此,可以操纵导线,使其在可控路径中移动,甚至可以在施加磁场,克服重力。“科学家们解释道。

“液态金属的非接触操纵使我们能够以新的方式利用和可视化电磁。以非接触方式控制液态金属流的能力也为先进制造和动态电子结构的导电流体成型提供了新的策略。”该研究的主要作者表示,之后她补充道:“非接触式制造和操纵方法可以最大限度地减少被研究或操纵对象的不必要干扰,以前开发的非接触技术包括通过声学操纵或光镊操纵物体,但是现在更先进啦。”

哦,我想起来啦!之前国际空间站宇航员用过光镊的方法。之前自由流动的液体流特别难以以非接触方式操纵,实现液体方向性或复杂形状的高度控制变化,“这是一个创造性的飞跃,团队意识到电磁感应可以用来以非接触方式控制液态金属线。这是最终成功解决这一问题的关键,从而开发出一种以非接触方式塑造液体的新策略。通过结合电磁感应和流体动力学,我们能够以可控的方式操纵液态金属,并制造向柔软的液态机器人一样的产品。”科学家们解释道。

“液态金属的研究受到了生物系统和科幻小说的启发,包括詹姆斯·卡梅伦执导的电影《终结者2》中变形的液态金属T-机器人。这项研究不仅仅是科幻小说,我们已经构思并实现了这种非接触液体的方法,为操纵和塑造液体提供了一种新方法。这种非接触操作是由该材料独特的流体动力学和金属特性实现的。作为柔软的载流导体,导线在磁场控制下通过洛伦兹力对操纵的阻力最小。因此,电线可以很容易地以设计的方式操纵。”科学家们解释道。



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