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“液态金属机器人”是真的 能够通过栅栏再重组

2023-1-27 08:01 PM| 发布者: 水橘| 查看: 111| 评论: 0

科幻电影《魔鬼终结者2》当中,通过栅栏的液态金属杀手T1000,是许多人的童年恶梦。(图/TriStar Pictures)

1991年的科幻电影《魔鬼终结者2》(Terminator 2: Judgment Day)当中,天网派出了最强机器人杀手“液态金属人”T-1000令人印象深刻,尤其是它利用液化特性穿过栅栏,简直是许多人的童年阴影。然而科学家就喜欢把恶梦成真,他们研发了一种镓金属与磁性物质混合的材料,实现了在液态和金属状态之间切换的变形机器人,并且在实验中,重现了电影中的桥段。

参与研究的包括香港中文大学、广州中山大学、与浙江大学,研究团队以海参为灵感,设计出流质小型机器人。利用磁性,研究人员可以控制机器人的形状与移动,在液态和固态之间切换。

香港中文大学的工程师潘成峰说:“小型机器人有许多潜在用途,它们可以绕过人类无法抵达,那种太小或复杂的地方,进行维修工作,或是针对性的药物提供。比如在胃部里修补溃疡。”

为了设计这种超软质机器人,研究人员需要一种无毒材料,可以在环境温度下,轻松地在软质状态和刚性状态之间切换,他们选择了镓金属,以熔点超低而闻名,在摄氏29.76度就会熔化,也就是说,拿在手中即可将其熔化。

研究人员将磁性流质掺入的镓金属里,使它能被磁力所控制。卡内基梅隆大学的机械工程师马吉迪(Carmel Majidi)说:“磁性粒子有两个作用,一个是使材料对交变磁场具有反应,可以通过感应加热的方式,造成材料的形态变化;同时磁性粒子也赋予机器人移动与可塑性。”

在证实软质机器人可以从固体转变到液体,并且再从液体逆返固体之后,研究人员进行了一系列测试。这些机器人可以跳过小护城河,爬过障碍物,甚至可以玩起分身,然后重新再组合。

他们甚至玩了一个有趣的实验,造成一个形状像乐高积木的小机器人,然后“融化以逃出小牢房”,渗出铁栏外以后,再另一边重新形成,这就是向《魔鬼终结者2》的致敬。

接下来,该团队研究了实际应用。他们建了一个人类胃部模型,让机器人吞噬并取出其中的一个小物体。团队希望它未来具有医疗作用。

不过,这部分还需要调极,由于体温高于纯镓的熔点,因此它被吞入以后,要如何还原成固态,这就需要改进。团队表示,为生物医学目的设计的机器人,可以采用镓基合金基体,在保持功能的同时,提高熔点以确保性能。


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