《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
2020-12-02 前瞻網《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
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一大批新型液態金屬應用於軟機器人領域，可能會使得《終結者》(The Terminator)等影片裡的情景超越想像，變成現實。
研究人員說，鎵和其他合金等實驗性液態金屬在加入鎳或鐵後，可以通過磁鐵的作用彎曲並塑形，就像電影《終結者2:審判日》(the Terminator 2: Judgement Day)中的標誌性反派人物T-1000一樣。
人們所熟知的水銀就是一種液體金屬。鎵是一種淡藍色金屬，在29.76℃時變為銀白色液體。
雖然其他這類液體金屬也得到了開發，但它們也存在兩個主要缺陷。
首先，先前的物質由於表面張力高，只能水平拉伸，這使得它們的流動性受到嚴重限制。
其次，之前的物質只有完全浸入水中才能被操控。
研究人員說，如果不是位於液體中，這些物質就會變成一種糊狀物。
然而，新的進展已經在解決這兩個問題上取得了進展。
通過在鎵中加入鐵和鎳，以及一種浸入鹽酸的錫合金，研究人員表示，他們能夠大幅降低表面張力，隨後將材料拉伸至其靜置長度的四倍。
這種材料在浸入液體的情況下進行了測試，通過連接兩個電極並點亮一個LED燈泡，這種材料還顯示出導電性能。
研究人員發現，這種金屬還跨越了另一個障礙，它能夠連接到金屬上方垂直放置的電極上，而不需要變成糊狀物。
儘管這樣的成功演示距離成功應用、讓電影完全變成現實還有很長一段路要走，研究人員發表在ACS應用材料與界面雜誌上的論文稱，他們的發現可能是第一步。
「這……為液態金屬的進一步發展提供了一個基礎和有前景的平臺。」論文中表示。
「並最終可能在未來實現可動態重構的智能仿生軟機器人。」
隨著新型材料技術的發展，液體金屬這一特殊的金屬類別逐漸走入人們的視線。
液體金屬合金材料擁有獨特的非結晶分子結構，與傳統金屬的結晶結構截然不同。除了低熔點(因此才被稱為液體金屬)的特色外，它最大的優勢在於熔融後塑形能力。
由於其凝固過程的物理特性與普通金屬完全不同，使它的鑄造過程更加類似於塑料而非金屬，可以更方便的打造為各種形態的產品。
除了可塑性，液體金屬的其它特性還可能包括高硬度、高彈性極限、抗腐蝕、高耐磨、優異的強度重量比、獨特聲學特性等諸多特性。
關於液態金屬的研究並不少，2016年3月，三位科學家(Rebecca K. Kramer、John William Boley和Edward L. White)發表了一篇論文，介紹了一種使用液體金屬3D列印像軟體機器人、可穿戴小物件以及其它柔性電子產品之類的對象的方法。
2018年4月，韓國研究團隊發布了一項新概念的電池技術，向纖維紗內部注入常溫液態的Ga/In共融化合物，有望替代現有的二次電池。
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