變形機器人透過在重新凝固之前液化來逃離微型牢房
如果您的名字是約翰或莎拉康納,這可能是開始掩蓋您的蹤跡的時刻。
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鎵製成的微型機器人無法穿過籠子的柵欄,但它有一個秘密武器:磁性微粒。 圖片來源:Wang 和 Pan 等人/Matter CC-By-SA
一個可以在固態和液態之間轉換的機器人被拍攝到從一個微型監獄牢房中逃脫,牢房裡的柵欄距離太近,無法以固態形式離開。 創作者聲稱他們的靈感來自「改變組織硬度的能力——但這個場景有點太類似於羅伯特·帕特里克液化他的方式通過金屬醫院酒吧在《魔鬼終結者2》中讓我們相信他們。 我們甚至看到了著名的重吸收留下一點點。
硬件機器人很常見,即使它們的科幻電影。 它們的軟體對手可以進入狹小的空間,但它們能做的事情有限,而且很難控制。
香港中文大學潘成峰博士領導的團隊製造了一個機器人,可以將狀態切換到最需要的狀態,並有一個影片對其進行了總結。 越獄可能會引發我們的恐懼,但是像這些也可以提供其他人無法提供的救生服務。
「賦予機器人在液態和固態之間切換的能力,賦予它們更多的功能,」潘在一篇文章中說。陳述。
這項成就依賴於一種可以在固體和液體之間轉換的材料作者稱之為「磁活性固液相變機器」。
為了製造它,他們需要一種在接近室溫時會變成液體的金屬。 水銀的凝固條件太冷,而大多數其他金屬需要太多的熱量才能液化。 然而,符合要求,熔點僅為 29.8 °C (85.6 °F)。
研究小組在鎵中添加了釹鐵硼磁性微粒,這是卡內基美隆大學卡梅爾·馬吉迪教授的成果說有兩個作用。 “它們使材料對交變磁場做出響應,因此您可以通過感應加熱材料並引起相變。” 感應將鎵從 25°C 加熱到 35°C(77°C 到 95°C)°F),「但磁性粒子也賦予機器人機動性以及響應磁場而移動的能力,」馬吉迪添加。
相移材料以前已經被製造出來,但需要外部熱源或電流來轉變。 如果您想將機器人發送到難以到達的地方(例如人體),那麼這兩種方法都不理想。
論文報導稱,除了影片中的成就外,他們的小機器人在固體狀態下可以跳過21 毫米(0.8 英寸)的護城河並爬牆,但在液體狀態下可以細分以繞過物體,然後重新加入。 「現在,我們正在以更實際的方式推動這種材料系統來解決一些非常具體的醫學和工程問題,」潘說。
人體溫度意味著需要比鎵熔點更高的金屬,而液體中的相變需要比空氣中更長的時間,因為液體向環境中散失熱量的速度更快。 然而,快速將藥物輸送到胃或從胃中清除異物的潛力仍然存在。
即使在固相狀態下,機器人的速度也只能達到 1.5 m/s(5.4 km/hr),因此如果它變得很糟糕,大多數人都可以超越它。 論文所描述的「高負載能力」約為 30 公斤(66 磅),這令人印象深刻,但也不是很有威脅 - 但準備一些可能是明智之舉液態氮或者鋼水為將來。
令人驚訝的是詹姆斯·卡梅隆無法將液體機器人他的夢想在第一部電影中因為CGI還不夠先進回到 1984 年。
該論文發表於事。