中科院理化所研究員劉靜帶領的理化所與清華大學聯合小組近期取得一系列進展,再度發現系列獨特的液態金屬基礎效應、科學現象與可變形機器運動形態,為液態金屬柔性智能機器研制和應用打下基礎。
研究小組發現,采用注射方式可瞬間制造出大量四處奔跑的液態金屬馬達群,首次定義并證實了這種嶄新的機器形態——過渡態機器。這如同中國古典小說《西游記》中所描述的孫悟空拔出汗毛變成一大群小猴的情形。
實驗表明,處于氫氧化鈉溶液環境中的液滴機器會表現出碰撞、吸引、融合、反彈、排列組合等一系列豐富的物理學圖景和有趣行為,并可根據需要在形態、尺寸和速度各異的機器架構間發生轉換。相關研究在線發表于《微尺度》。
研究人員發現,一定強度的磁場可以將直徑1毫米以下的液滴馬達群從隱形邊界彈回,液滴表面電荷越多,則磁阱效應越強;此外,耦合外加磁場和電場可實現溶液中單顆金屬液滴的離心旋轉操控;同時,研究揭示了液態金屬馬達的自驅動宏觀布朗運動現象及其固—液界面接觸產氫機制。相關成果先后在《應用物理學快報》《英國皇家學會會刊A》《科學通報》上發表。
可自動組裝并隨意變形的液態金屬柔性機器會對未來智能材料、柔性血管機器人設計以及流體力學包括軟物質研究帶來重要啟示,相應發現擴展了人們對于復雜流體及液態金屬材料的認識,也為金屬液滴(馬達)的生成、操控乃至流體特性的刻畫提供了基本工具。
更多資訊請關注工業機器人頻道