機器人不壞金身的「終結者」——液態金屬控制技術

2021-01-13 每天一點純數學

《終結者》中的液態機器人T-1000至今讓人印象深刻,其隨意的變形與還原,「練就」了機器人不壞金身,那麼它是如何做到的?這就是今天要給大家介紹的液態金屬控制技術。

所謂液態金屬控制技術,其核心就是通過控制驅動電磁場外部環境,對液態金屬材料進行外觀特徵、運動狀態的準確控制。

《不同構象之間的液態金屬多變形性》論文,揭示出室溫液態金屬具有可在不同形態和運動模式之間轉換的普適變形能力。比如,浸沒於水中的液態金屬對象可在低電壓作用下呈現出大尺度變形、自旋、定向運動,乃至發生液球之間的自動融合、斷裂-再合併等行為,且不受液態金屬對象大小的限制;較為獨特的是,一塊很大的金屬液膜可在數秒內即收縮為單顆金屬液球,變形過程十分快速,而表面積改變幅度可高達上千倍;此外,在外電場作用下,大量彼此分離的金屬液球可發生相互粘連及合併,直至融合成單一的液態金屬球;依據於電場控制,液態金屬極易實現高速的自旋運動,並在周圍水體中誘發出同樣處於快速旋轉狀態下的漩渦對;若適當調整電極和流道,還可將液態金屬的運動方式轉為單一的快速定向移動。

2015年3月,中科院與清華宣布,他們已聯合研製出世界首臺自主運動可變形液態金屬機器,研究揭示,置於電解液中的鎵基液態合金可通過「攝入」鋁作為食物或燃料提供能量,實現高速、高效的長時運轉,一小片鋁即可驅動直徑約5 mm的液態金屬球實現長達1個多小時的持續運動,速度高達5cm/s。

液態金屬機器一系列非同尋常的習性接近於一些自然界簡單的軟體生物,如能「吃」食物(燃料)、自主運動、可變形、具備一定代謝功能(化學反應)等,被研究者們將其命名為液態金屬軟體動物。

2017年10月,英國薩塞克斯大學和斯旺西大學的科學家也找到了一種辦法,通過電場讓液態金屬變身為各種二維形狀,如字母和心形等。研究人員表示,最新成果有望在智能電子設備、軟體機器人以及柔性顯示屏等領域大顯身手。

在該項研究中,科學家使用液態金屬氫氧化鎵作為主要材料,利用編程來控制電極電流的方向,當液體金屬的表面張力改變時,液體也會同時變得容易流動,藉此讓電極帶動液體移動。

不過目前所有的液態金屬控制技術仍處於非常初級的研究階段,未來會符合發展,仍有待進一步驗證及理論突破。

相關焦點

  • 《終結者》中的液態金屬機器人要成為現實了嗎?
    大家應該依舊對科幻電影《終結者2》中的反派機器人T-1000印象深刻,液態機器人殺手T-1000實在太過驚豔,它可以隨意變形,受傷或中彈後傷口會自動閉合,如同不死之身。液態金屬主要採用的是低溫熔煉製備工藝,將不同的金屬材料按照一定的配比,通過溫度控制使其充分融合,從而形成新的合金材料。根據成分配比的不同,最終形成的液態金屬材料將具備不同的性質與功能,可實現不同熔點、不同粘度、不同熱導率和電導率以及不同物理形態的液態金屬材料。
  • 新型液態金屬,或將重現《終結者2》中T1000機器人
    不知道大家還記得《終結者2》的反派機器人T-1000嗎?他的身體是由可還原記憶的液態金屬構成,可以在液體與固體間任意變換,被破壞後能夠自我還原,受傷或中彈後會自動閉合傷口。看這部電影時,我剛上初中。終結者的劇情要重演嗎?英國研究人員已經開發出一種液態金屬,可以移動甚至按照要求組成各種二維形狀。但現在,該液態金屬還不能做出三維形狀。然而,這種技術正在為某些行業帶來革命性的變革。英國蘇塞克斯大學和斯旺西大學的研究人員開發了這種可編程液態金屬。這些科學家能夠將該液態金屬構成多種形狀,包括字母表中的字母和心行形狀。
  • T-1000全液態金屬機器人不是夢
    研究人員對液態金屬的控制方法進行了測試:現有的機器人有著各種各樣的形狀大小,但是它們都有一個共同點,那就是都是固體,而科幻電影《終結者》系列中展示了液態金屬機器人的技術,如T-1000全液態金屬機器人,可以操縱液態金屬來改變外表形狀,使機器人呈現各種造型,這使我們對機器人的概念有了重大改變,那麼液態金屬機器人是否可行呢?
  • 液態金屬來了,「終結者」機器人離你還有多遠?
    > 雲南網訊(記者 趙崗)今年的南博會上,新科技讓人目不暇接,在主打新材料的4號館內,現場大屏幕上播放著電影《終結者》中打不死的液態金屬機器人畫面。來賓簇擁在液態金屬電子筆、世界首臺液態金屬任意表面普適印刷機展櫃邊評頭論足,了解陌生又神奇的液態金屬世界。
  • 中國領航液態金屬機器人,「終結者」T1000最初雛形在這裡!
    《終結者2》中有個大反派-T1000,無所不能不惡不做的前提是,他是液態金屬做的超級機器人,可以隨時幻化成液態的他簡直無所不往、恐怖至極!(運動過程中輪式機器人的連續快照)但這款機器人的研究人員巧妙地將液態金屬驅動與變重心機構結合在一起,他們構造了一個具有超疏水表面極輕的半封閉輪式結構,裡面有液態金屬(LM)液滴和電解液,這種封閉系統被用作驅動模塊的核心,使機器人能夠在液體環境外進行運動。由一對電極控制的LM液滴為該驅動模塊供電。
  • 沒想到類似終結者電影裡T1000的液態機器人在中國誕生了
    假如要列舉一部打破「續集一定比前作差」這種魔咒式鐵律的電影,那麼終結者2一定能榮得桂冠。終結者第一部誕生後,橫掃全球,俘獲數不清的粉絲,那種冰冷機械的質感已經讓我們又驚又怕又愛,嘆為觀止了,沒想到的是,幾年後第二部終結者殺出,更是把終結者這種科幻感和科技感的電影推上了巔峰。
  • 《終結者2》裡那個T-1000液態金屬機器人,要來了!
    Zhang和他的同事開發了一種液態金屬晶格。這種材料通過矽酮外殼連接在一起,可以用於各種各樣的用途,比如柔軟的機器人、可摺疊天線和航空航天工程。事實上,這項研究甚至可能導致液態金屬機器人的誕生,就像《終結者2》中的T-1000那樣。研究小組用菲爾德合金製作出了液態金屬晶格。由鉍、銦和錫組成的菲爾德合金,具有相當不尋常的特性,那就是62攝氏度時就會熔化,這意味著只需要熱水就可以讓它液化。
  • 《終結者》中3個「機器人」:T800上榜,而液態金屬人T1000更猛!
    《終結者》系列電影共有4部,由阿諾施瓦辛格主演,在這個系列的電影中,除了施瓦辛格飾演的T800機器人之外,還有2個比較厲害的!施瓦辛格,在《終結者》中以T800機器人的角色身份亮相,不得不說,一身腱子肉的施瓦辛格,在這個系列電影中,加上冷酷的角色設定,實在是霸氣!
  • 《終結者》成真?科學家找到可變形液態金屬 或將改變軟體機器人發展
    科學家找到可變形液態金屬 或將改變軟體機器人發展  Winnie Lee • 2019-03-22 16:49:51 來源:前瞻網
  • 《終結者1》到《終結者6》9款機器人,液態分身,誰才是最強者
    就像前邊說的,這一款的機器人的缺點是本身沒有配備武器,所以在未來世界中成天端著雷射槍亂掃,穿越回來之後也只是利用各種現代武器。《終結者2》:T-1000。T-1000可以說是最驚豔的一款終結者,液態金屬的設定在今天仍然不過時,而且電影特效精良,現在看依然給人震撼的感覺。
  • 用這種液態金屬,可以造出現實版終結者
    (圖片來自網絡)  相信大家對電影《終結者2》裡能夠變形的「T-1000」液態金屬機器還有印象,而液態金屬機器人在現實中也早已不僅僅是一個概念,雖然看似是天方夜譚,但國內外的科學家一直在這個方向上耕耘不輟。
  • 癌症終結者來了?液態金屬概念股已被「搶瘋」
    12月7日早間,液態金屬有望成為癌症終結者的消息被廣泛傳播,雲海金屬、宜安科技、東方鋯業等三家公司開盤即一字漲停,至收盤時封單仍有近億元。值得關注的是,宜安科技今日在深交所互動易平臺回復投資者提問時稱,液態金屬、生物可降解醫用鎂合金和新能源汽車產品是公司發展的三大重點。
  • 像《終結者》中的液態金屬誕生啦!
    博科園:本文為化學類在轟動全球的《終結者》系列電影中,一個邪惡的機器人變成了不同人類形態和物體,由於它的「液態金屬」成分,它能從狹窄的開口中滲出。儘管目前的機器人沒有這些能力,但隨著新型液態金屬的發展,這項技術正變得越來越接近。液態金屬可以用磁鐵在三維空間中操縱。據ACS應用材料與界面雜誌報導,這些材料有一天會在軟機器人領域得到應用。有些金屬在室溫下是液體,如鎵和某些合金,具有獨特的性質,包括高導電性、低熔點和高變形能力。博科園-科學科普:這些特性使它們對軟機器人和柔性電子產品具有吸引力。
  • 神奇的液態金屬機器人:從神經修復開始
    還記得《終結者2》裡面的T1000嗎?沒錯,就是那個身體呈液態,被打穿之後能迅速自我修復的液態金屬機器人。  今天要介紹的高科技與它有關,當然,以目前的技術水平,還做不到它那種變態的修復能力,不過好消息是,我們正在接近中。
  • T-1000液態「終結者」背後真相:仍很遙遠
    小編先暴露下年齡,不知道大家對施瓦辛格有沒有印象,小編對施瓦辛格的了解是從他主演的終結者開始的。《終結者》是一部1984年上映的美國科幻動作片,由詹姆斯·卡梅隆執導,阿諾德·施瓦辛格、麥可·比恩和琳達·漢密爾頓主演。
  • 中國誕生「終結者」:液態金屬機器領先世界
    近日,中國科學院理化技術研究所和清華大學醫學院聯合研究小組發現,液態金屬可在「吞食」少量物質後以可變形機器形態長時間高速運動,實現無需外部電力的自主運動,這樣可變形、可高能運轉的液態金屬讓人不禁想到科幻電影《終結者》中由液態金屬製成的T-1000和T-X型終結者,這一針對液態金屬的最新發現很可能讓液態金屬機器人成為現實。
  • 液態金屬機器人:從神經修復開始
    沒錯,就是那個身體呈液態,被打穿之後能迅速自我修復的液態金屬機器人。 今天要介紹的高科技與它有關,當然,以目前的技術水平,還做不到它那種變態的修復能力,不過好消息是,我們正在接近中。 最近,由劉靜研究員帶領的中科院物理化所與清華大學聯合研究小組,提出了一種全新原理的液態金屬神經連接和修復技術。
  • 一問易答:有液態金屬就能製造變形機器人?
    目前的情況來看,我們還找不到一項合適的技術能夠解決,也就是說,即便是若干年後液態技術的智能性得到解決,其內部的智能設備的變形性也無法解決,所以有了液態金屬也絕對不意味著「變形機器人」會出現。
  • 「液態金屬機器人前沿技術高峰論壇暨第一屆中國液態金屬機器人...
    雲南網訊(記者 蔣貴友)11月21日上午,為期兩天的「液態金屬機器人前沿技術高峰論壇暨第一屆中國液態金屬機器人技術大賽」在雲南省曲靖市開幕。  圍繞著世界前沿科技「液態金屬機器人」的當前技術現狀、面臨的挑戰及未來趨勢,來自中國液態金屬機器人領域的專家學者作主題報告,進行深度解析,探討新型液態金屬機器人的未來。
  • 從《終結者1》到《終結者6》 誰是最強機器人?
    她有人類情感和價值觀,身體比人類強壯,但並非刀槍不入,也不能像終結者那樣持續作戰。片中臺詞顯示,她具有瞬間爆發力,但不能長期作戰,一旦敏捷度下降,就需要注射一種藥劑,才能緩過來。  反派機器人進化史  1991年 液態金屬T-1000形象載入影史  不得不說,1991年的《終結者2:審判日》中,T-1000這個終結者角色經典到影響了不少其他科幻片,很多網友至今都記得當年看到這個角色時被震撼到的感受。