液体金属

磁铁能使新的柔软超材料瞬间变硬,用于自适

发布时间:2023/3/22 13:41:57   

磁性可弯曲,一种新的磁性可调超材料包含许多“单元电池”,由充满微量铁和油的塑料管组成。磁性在短时间内将神奇的新材料从柔软变为刚性。

这种超材料是一种设计用于天然材料不具备的合成结构,它包括一个网状的塑料管网络,其中充满了液体,在磁场中变得更加粘稠,导致管子变硬。研究人员在12月7日的“科学进展”网络版上报告说,这种材料有助于制造更具适应性的机器人或防弹衣。

ChristopherSpadaccini,加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室的材料工程师,以及同事用5-D长度的塑料支柱组成的三维格子,并注入微小铁颗粒和油的混合物。在没有磁场的情况下,铁微粒在整个油中随机分散,因此液体是流动的。但是靠近磁铁,这些铁微粒沿磁场线排列成链条,使流体粘稠,格子更硬。

一块坚硬的铁微粒填充材料制造起来很重且很昂贵。参与此项目的劳伦斯利弗莫尔的工程师JulieJackson表示,大面积使用这种开放空间的管状结构能使这种可调材料更轻盈。

研究人员测试了新材料的单个“晶胞”(中空的模具状结构),它们可以共同形成更大的晶格。将一个单元电池从离磁铁的距离大约8厘米移动到1厘米,其刚度增加了约62%。

在未来的技术中,这种材料可以与使用电力产生磁场的设备配对,也叫电磁铁。杰克逊说,根据需要变得更柔软或更硬的材料可用于制造具有可调节冲击吸收的下一代运动垫或头盔。具有可变刚度的机器人可以挤入狭小的空间,但是足够坚固以携带或移动其他物体。

难道科幻片中的液体金属机器人快实现了吗?



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