在大片中《终结者》电影系列,一个邪恶的机器人变形成不同的人形和物体,并通过狭窄的开口渗出,这要归功于它的“液态金属”成分。虽然目前的机器人还不具备这些能力,但随着新型液态金属的发展,这项技术正越来越接近,这种金属可以用磁铁在3D空间中操纵。报道ACS应用材料与接口在美国,这种材料有一天可能会在软机器人中得到应用。
在室温下为液态的金属,如镓和某些合金,具有独特的性能,包括高导电性、低熔点和高变形性。这些特性使它们在软机器人和柔性电子产品中具有吸引力。通过添加磁性颗粒,如镍或铁,研究人员可以生产出可以用磁铁操纵的液态金属。然而,由于它们的高表面张力,大多数磁性液态金属只能水平移动,并且它们必须完全浸入液体中以避免形成糊状物。胡亮(Liang Hu)、刘静(Jing Liu)和同事们想要制造一种磁性液态金属,他们可以在水平和垂直方向上移动和拉伸,而不需要将材料完全放入液体中。
为此,研究人员首先将这种材料浸泡在液体中。他们将铁颗粒加入浸在盐酸中的镓、铟和锡合金液滴中。液滴表面形成氧化镓层,降低了液态金属的表面张力。当研究小组在相反的方向上施加两块磁铁时,他们可以将液滴拉伸到其静止长度的近四倍。他们还可以操纵液态金属连接两个浸入式水平电极,并利用其导电特性点亮LED灯泡。液态金属甚至可以垂直拉伸,然后水平移动连接两个电极——上面的电极暴露在空气中,下面的电极暴露在盐酸中。这表明材料不必完全浸入液体中。研究人员说,通过这种方式,磁性液态金属让人想起直立行走的两栖动物。
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