你還記得施瓦辛格的電影《終結者》嗎?是的,在第二部電影的開頭,終結者是由液態金屬構成的,電影中的液態金屬機器人可以根據需要改變形狀並自我修復。在過去,這樣的材料只是一個純粹的科學幻想,這種金屬只有在高溫下熔化後才能用模具成型。在《終結者》電影中有沒有一種液態金屬可以在較低溫度下自由液化並改變形狀?
就像魔法一樣
這是一種新開發的高分子金屬合金,不管他有多損壞或變形,這種合金都能一次又一次地恢復原來的形狀。這是一種新的金屬材料,稱為「液態金屬網格」,可用於製造「堅不可摧」機器人或衛星,是的,名字裡有液體。
圖1不是一張假照片,不是CG效果圖,而是一張真實的照片,這隻手是金屬手,但不是普通金屬手,撇開「密集恐懼症」不談,他最大的區別在於,用這隻手做的金屬只要加熱,就可以自行移動。這使用這種金屬製成的金屬有一種特殊的技能,即他可以完成張開的動作,而不需要馬達和軸承。
彈性體結構和液態金屬
這種「可變形金屬」被紐約州大學的創造研究人員稱為「世界上首個液態金屬網格」:「我們已經開發出了一類全新的功能性網狀材料,我們稱之為液態金屬網狀材料。」,這種彈性體可以變形,但總是恢復到原來的形狀,就像橡皮筋一樣。
合金成分為銦51%,鉍32.5%,錫16.5%,熔點是62度,採用3D印刷+真空鑄造+塗層的複合工藝,給出了多孔結構。
他會變回原來的形狀
「但是,如果損壞或被變形後(例如摺疊),則只需對其進行加熱,它就會再次展開,補償所有凹痕並恢復其原始形狀。」材料的固態在室溫下是彈性的
由於該合金的設計結合了形狀記憶和固液相變,其外層金屬層實際上是具有記憶效應的小金屬管,當加熱到60度時,內部金屬就會液化並沿著管道流動。例如_圖_1_中_的_手_ , _在_加熱_後_ , _外層_由_記憶_管_製成_的_骨架_將_恢復_手_的_形狀_ , _然後_內部_的_液態_金屬_將_填充_骨架_中_的_管子_ , _當_溫度_下降_時_ , _他_又_會_變成_固體_ ,_。
手張開手指
在測試中,當這個液態金屬網格時
「這種材料具有多種出色的功能,包括可回收的能量吸收,可控制的剛度和可重構的外形,這使得用這種材料製成的物體可以自我修復和重複使用。」
對太空旅行和機器人非常有用
這種新的金屬材料可用於太空旅行,使探測器的著陸部分更加堅固和自動重複。液態金屬網格也可以用來構建衛星,這樣可以節省成本,首先,由液態金屬網格構成的衛星可以起皺並縮小以節省空間,他們到達軌道後,在陽光的照射下會變熱,然後膨脹成實際形狀。
研究人員的下一個目標顯然是機器人:「我們的夢想是用液態金屬網格建造一個機器人,畢竟,我們已經邁出了第一步。」