当前位置: 首页 » 新闻资讯 » 业界新闻 » 正文

我国率先研发出液态金属“软体动物”

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-05-08  浏览次数:1676
核心提示:  我国率先研发出液态金属软体动物经典科幻电影《终结者》系列中出现的T-1000和T-X型号终结者,可根据环境随意变形,被子弹打穿
   我国率先研发出液态金属“软体动物”

经典科幻电影《终结者》系列中出现的T-1000和T-X型号终结者,可根据环境随意变形,被子弹打穿后可自动修复。让人们领略到了液态金属机器人的魅力,虽然科幻与现实研究还存在一定的距离,但清华大学和中科院理化所联合研究组在世界上首次发现,镓基液态合金吞食少量“食物”后,可以在各种形态和运行模式之间转换,并实现自驱动快速前进。这一发现为可变形液态金属机器人的研制开辟了新通道。

清华大学医学院生物医学工程系刘静实验室,研究小组成员张洁博士给记者展示了这一神奇的现象:电解液中,直径约5毫米的液态镓金属球,吞食了0.012克铝之后,能以每秒5厘米的速度前进。而在各种槽道中前行时,可以随槽道的宽窄自动变形调整,遇到拐弯时停顿下来,略作“思考”后,蜿蜒前行。整个过程宛如科幻影片中的机器人“终结者”。

能“吃食物”,能自主运动,能变形,这些接近自然界简单软体动物的习性,让刘静他们把这一研究成果亲切地称之为“液态金属软体动物”。它的动力从哪儿来呢?刘静教授告诉记者:“液态镓合金和活泼的铝发生化学反应后,形成内生电场,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产生强大推力;另一方面,上述电化学反应过程中产生的氢气也进一步提升了推力。这种双重作用产生了超常的液态金属马达行为。自主运动可以长达1个多小时。”

实现能在不同形态之间自由转换的液态金属机器人,以执行高难度的特殊任务,是科学界与工程界长久以来的梦想,相关研究在军事、民用、医疗与科学探索中具有重大理论意义和应用前景。刘静他们的这一成果为研制实用化智能马达、血管机器人、流体泵送系统、柔性执行器乃至更为复杂的液态金属机器人奠定了理论和技术基础。目前,实验室根据这一原理已能制成不同大小的液态金属机器,尺度从数十微米到数厘米,而且可在不同电解液环境如碱性、酸性乃至中性溶液中运动。

由于这一发现的科学突破性和实际应用价值,研究小组今年3月将部分工作以“仿生型自驱动液态金属软体动物”为题在线发表在《先进材料》上。引起世界范围内众多科学杂志、专业网站的高度重视。《自然》杂志在其“研究亮点”栏目以“液态金属马达靠自身运动”为题进行了报道;《科学》网站发布题为“可变形金属马达拥有一系列用途”的观察文章和视频。

“下一步,我们希望能赋予这种液态金属特定功能,比如药物递送、柔性机器人、血管机器人等。”刘静在展望了这一技术应用前景时表示。

 
 
[ 新闻资讯搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 关闭窗口 ]

 
0条 [查看全部]  相关评论

 
推荐图文
推荐新闻资讯
点击排行