科幻变成现实？像《终结者》中的液态金属诞生啦吗？

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在轰动全球的《终结者》系列电影中，一个邪恶的机器人变成了不同人类形态和物体，由于它的“液态金属”成分，它能从狭窄的开口中渗出。尽管目前的机器人没有这些能力，但随着新型液态金属的发展，这项技术正变得越来越接近。液态金属可以用磁铁在三维空间中操纵。据ACS应用材料与界面杂志报道，这些材料有一天会在软机器人领域得到应用。有些金属在室温下是液体，如镓和某些合金，具有独特的性质，包括高导电性、低熔点和高变形能力。



博科园-科学科普：这些特性使它们对软机器人和柔性电子产品具有吸引力。通过添加磁性粒子，如镍或铁，研究人员可以制造出液态金属，可以用磁铁操纵这些金属。然而，由于磁性液态金属表面张力高，大多数只能水平移动，必须完全浸入液体中才能避免形成膏体。梁胡，刘静和同事们想要制造一种磁性液态金属，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。为了做到这一点，研究人员首先研究了浸入液体中的材料。他们将铁粒子加入到浸入盐酸的镓、铟和锡合金的液滴中。

• 该研究的液态金属展示，图片：American Chemical Society
  

在液滴表面形成氧化镓层，降低液态金属的表面张力。当研究小组向相反的方向施加两块磁铁时，它们可以将水滴拉伸到其静置长度的四倍。还可以操纵液态金属连接两个浸入水中的水平电极，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，下面的电极在盐酸中。这表明这种材料不必完全浸入液体中。研究人员说，这种磁性液态金属让人想起直立行走的两栖动物。



研究论文描述了一种磁性液态金属液滴(MLMD)，该液滴可在自由空间中作大尺度的水平和垂直拉伸。该MLMD是基于包括液态金属、铁颗粒和电解质在内的多材料系统制造。这种显著的拉伸能力是可逆，持久，可以重复多次。表面形貌相反的三维拉伸材料，其良好的拉伸性能和机械强度应归功于表面氧化层的存在。在MLMD三维拉伸能力的基础上，实现了一种智能可伸缩导体，该导体可在三维自由空间中实现不同方向的电气连接。



此外，垂直拉伸的MLMD可以水平移动，其一半的身体在溶液中，另一半在空气中，这类似于直立行走两栖动物的性质。通过永磁体所提供的磁场，可以精确、方便、无接触地控制各种行为。该MLMD具有许多诱人的性能，为液态金属在自由空间【*****智伍应用提示您：未购买正式版授权，功能受到影响！！请根据最上面的引导提示，自助购买正式版授权，自动开通！！在线客服微信：ccccyyyy4444，官方网站：zhiwu55.com*****】、有前景的平台，最终实现了可动态重构的智能仿生软机器人。



博科园-科学科普｜研究/来自:美国化学学会
参考期刊文献:《ACS Applied Materials and Interfaces》
DOI: 10.1021/acsami.8b22699
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