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    就我國率先研發出液態金屬“軟體動物”

    技術動態

    瀏覽:次 2022-05-03 17:47:54

    我國率先研發出液態金屬“軟體動物”

    近日利用范圍清華大學和中科院理化所聯合研究組在世界上首次發現,鎵基液態合金吞食少許 食品 后,可以在各種形態和運行模式之間轉換,并實現自驅動快速前進。這1發現為可變形液態金屬機器人的研制開辟了新通道出身不足。

    3月26日,在清華大學醫學院生物醫學工程系劉靜實驗室,研究小組成員張潔博士給記者展現了這1奇異的現象:電解液中,直徑約5毫米的液態鎵金屬球,吞食了0.012克鋁以后,能以每秒5厘米的速度前進。而在各種槽道中前行時,可以隨槽道的寬窄自動變形調劑,遇到拐彎時停頓下來,略作 思考 后,蜿蜒前行。全部進程宛如科幻影片中的機器人 終結者 。

    能 吃食品 ,能自主運動,能變形,這些接近自然界簡單軟體動物的習性,讓劉靜他們把這1研究成果親切地稱之為 液態金屬軟體動物 。它的動力從哪兒來呢?劉靜教授告知記者:全力推動綠色合成革的進程 液態鎵合金和活潑的鋁產生化學反應后,構成內生電場,引發液態金屬表面張力不平衡,從而對易于變形的液態金屬產生強大推力;另外一方面,上述電化學反應進程中產生的氫氣也進1步提升了推力。這類兩重作用產生了超凡的液態金屬馬達行動。自主運動可以長達1個多小時。

    實現能在不同形態之間自由記錄了經1000萬到4000萬次循環測試轉換的液態金屬機器人,以履行高難度的特殊任務,是科學界與工程界久長以來的夢想,相干研究在軍事、民用、醫療與科學探索中具有重大理論意義和利用前景。劉靜他們的這1成果為研制實用化智能馬達、血管機器人、流體泵送系統、柔性履行器乃至更加復雜的液態金屬機器人奠定了理論和技術基礎。目前,實驗室根據這1原理已能制成不同大小的液態金屬機器,尺度從數10微米到數厘米,而且可在不同電解液環境如堿性、酸性乃至中性溶液中運動。

    由于這1發現的科學突破性和實際利用價值,研究小組今年3月將部份工作以 仿生型自驅動液態金屬軟體動物 為題在線發表在《先進材料》上。引發世界范圍內眾多科學雜志、專業網站的高度重視?!蹲匀弧冯s志在其 研究亮點 欄目以 液態金屬馬達靠本身運動 為題進行了報導;《科學》網站發布題為 可變形金屬馬達具有1系列用處 的視察文章和視頻。

    下1步,我們希望能賦予這類液態金屬特定功能,比如藥物遞送、柔性機器人、血管機器人等。 劉靜在展望了這1技術利用前景時表示。

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