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科技前沿
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自驅(qū)動(dòng)的液態(tài)金屬能分解能融合

來源： 科技日?qǐng)?bào)
作者：南皮縣產(chǎn)學(xué)研科技成果轉(zhuǎn)化服務(wù)中心
日期： 2015-09-12
【字號(hào) 大 中 小】

 

今年3月，中科院理化技術(shù)所和清華大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系雙聘教授劉靜研究團(tuán)隊(duì)，在世界上首先發(fā)現(xiàn)了“仿生型自驅(qū)動(dòng)液態(tài)金屬軟體動(dòng)物”。現(xiàn)在，劉靜團(tuán)隊(duì)的研究再獲重大進(jìn)展：發(fā)現(xiàn)了液態(tài)金屬系列新的基礎(chǔ)效應(yīng)和機(jī)器變形與運(yùn)動(dòng)形態(tài)。這為液態(tài)金屬柔性智能機(jī)器的研制和應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)。相關(guān)成果近日在線發(fā)表于國(guó)際微納米技術(shù)領(lǐng)域刊物《微小》等雜志上。
10日，劉靜在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)說，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中用針管抽出一些金屬合金溶液，注射到氫氧化鈉溶液中，發(fā)現(xiàn)瞬間可以制造出大量四處奔跑的液態(tài)金屬馬達(dá)群（即含有動(dòng)力的液滴機(jī)器集群），“就像中國(guó)古典小說《西游記》中所描述的孫悟空拔出汗毛一吹變出一大群活蹦亂跳的小猴一樣”。這些液滴機(jī)器會(huì)表現(xiàn)出碰撞、吸引、融合、反彈、排列組合等一系列豐富的物理學(xué)現(xiàn)象。有趣的是，團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，若將更大尺度的液態(tài)金屬機(jī)器擺放在設(shè)計(jì)好的槽道內(nèi)，可像火車一樣，幾節(jié)合成一列運(yùn)動(dòng)，同時(shí)也可將一列車輛拆分成幾個(gè)節(jié)段分別運(yùn)動(dòng)。它們能根據(jù)需要，改變自己的形態(tài)、尺寸和速度，在各種環(huán)境中轉(zhuǎn)換。
劉靜說，由剛體材料制成的運(yùn)動(dòng)機(jī)器，甚至是自然界中的生命體，通常只能被切割分開，不具備自動(dòng)融合能力?，F(xiàn)在液態(tài)金屬可自動(dòng)組裝、融合并能隨意變形。這種柔性機(jī)器對(duì)未來智能材料、柔性血管機(jī)器人設(shè)計(jì)，以及流體力學(xué)包括軟物質(zhì)研究都具有重要啟示。它打開了一個(gè)突破口，擴(kuò)展了人們對(duì)于復(fù)雜流體及液態(tài)金屬材料的認(rèn)識(shí)。
液態(tài)金屬馬達(dá)能夠自主運(yùn)動(dòng)，而要為人類所利用必須控制它的運(yùn)動(dòng)。在稍早發(fā)表于《應(yīng)用物理快報(bào)》雜志的論文中，也記載了劉靜團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)的金屬馬達(dá)的“磁阱效應(yīng)”。
 

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