工程师设计出缓慢移动的液态金属结构,非常适合令人毛骨悚然的终结者
(Pu Zhang)
据我们所知,未来的液态金属机器人尚未出现。 但对合金和晶格材料的新研究表明,液态金属形状可以如何利用热量变形和重组。
研究人员开发出一种包裹方法菲尔德合金- 铋、铟和锡的混合物 - 装在由类似橡胶制成的格子或外壳中弹性体,这赋予了液态金属一些有用的额外特性。
特别是,液态金属和弹性体晶格组合在加热后可以变形,然后在第二次加热后又恢复原来的形状:不太像从熔岩坑里升起的机器人,但也是同样的想法。
(Pu Zhang)
“我们花了半年多的时间来开发这种制造工艺,因为这种新的晶格材料非常难以加工,”机械工程师张璞说道来自宾厄姆顿大学。 “您需要找到最好的材料和加工参数。
“没有外壳,它就不起作用,因为液态金属会流走。外壳骨架控制着整体形状和完整性,因此液态金属本身可以被限制在通道中。”
Field 合金的熔点相对较低,为 62 摄氏度(或 144 华氏度),用途广泛,例如用作核冷却剂。 在这里,它可以借助聚合物外壳“记住”其原始形状。
外壳采用经过仔细校准的混合制造工艺生产,包括 3D 打印、真空铸造和保形涂层(保护电子设备免受湿气、灰尘、化学品和极端温度的影响)。
外壳恢复其原始形状的能力(携带液态金属)可能会应用于从机器人到太空旅行的许多领域。
(Pu Zhang)
“如果航天器降落在或者具有某种影响,”张说。 “通常情况下,工程师使用铝或钢来生产缓冲结构,但当你登陆月球后,金属会吸收能量并变形。一切都结束了——你只能使用它一次。
“使用这种菲尔德合金,你可以像其他金属一样撞击它,但随后加热它以恢复其形状。你可以一遍又一遍地使用它。”
该团队制作了几个形状恢复原型来测试新结构,包括字母、球体、网状和蜂窝状设计。 其中最好的是液态金属手,它可以在加热时向下推,然后在再次加热后弹回原来的状态。
任何需要将坚固且刚性的物体压缩或变得更加紧凑,然后再次打开的情况,都是其制造商所说的世界上第一个液态金属晶格的可能用例。
该项目仍在继续改进结构和所用涂层材料,研究人员的最终目标是利用他们的发现来制造液态金属机器人。 这再次引发了人们的思考终结者电影,特别是该系列的第二部,只是不要告诉团队该技术是如何使用的。
“说实话,我从来没有看过那部电影!”张说。
该研究发表于添加剂制造。