EN
液态金属柔性机器研究再下一城
2015-10-02 中国科学报

      中科院理化所研究员刘静带领的理化所与清华大学联合小组近期取得一系列进展,再度发现系列独特的液态金属基础效应、科学现象与可变形机器运动形态,为液态金属柔性智能机器研制和应用打下基础。

  

      研究小组发现,采用注射方式可瞬间制造出大量四处奔跑的液态金属马达群,首次定义并证实了这种崭新的机器形态——过渡态机器。这如同中国古典小说《西游记》中所描述的孙悟空拔出汗毛变成一大群小猴的情形。

  

      实验表明,处于氢氧化钠溶液环境中的液滴机器会表现出碰撞、吸引、融合、反弹、排列组合等一系列丰富的物理学图景和有趣行为,并可根据需要在形态、尺寸和速度各异的机器架构间发生转换。相关研究在线发表于《微尺度》。
       

图为发表于《微尺度》的内封面文章


        研究人员发现,一定强度的磁场可以将直径1毫米以下的液滴马达群从隐形边界弹回,液滴表面电荷越多,则磁阱效应越强;此外,耦合外加磁场和电场可实现溶液中单颗金属液滴的离心旋转操控;同时,研究揭示了液态金属马达的自驱动宏观布朗运动现象及其固—液界面接触产氢机制。相关成果先后在《应用物理学快报》《英国皇家学会会刊A》《科学通报》上发表。

  
        可自动组装并随意变形的液态金属柔性机器会对未来智能材料、柔性血管机器人设计以及流体力学包括软物质研究带来重要启示,相应发现扩展了人们对于复杂流体及液态金属材料的认识,也为金属液滴(马达)的生成、操控乃至流体特性的刻画提供了基本工具。