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科幻中的變形機(jī)器人或成現(xiàn)實(shí)

來(lái)源:科普時(shí)報(bào) 作者:      2018-11-18

  受阿諾德·施瓦辛格主演的電影《終結(jié)者》中能夠自我修復(fù)的變形殺手機(jī)器人——T-1000啟發(fā),中國(guó)科學(xué)家研發(fā)出了一種由液態(tài)金屬驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人。這種手掌大小的機(jī)器人包括一個(gè)塑料輪子、一小塊鋰電池和幾滴液態(tài)金屬。當(dāng)液態(tài)金屬的重心發(fā)生改變時(shí),機(jī)器人的車(chē)輪會(huì)滾動(dòng),而液態(tài)金屬的重心是通過(guò)嵌入式電池改變電壓來(lái)控制的。

  蘇州大學(xué)機(jī)器人領(lǐng)域教授李相鵬與中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的張世武,以及澳大利亞伍倫貢大學(xué)的研究人員一道,設(shè)計(jì)了這種液態(tài)金屬機(jī)器人原型。他們的研究成果近日發(fā)表在美國(guó)《先進(jìn)材料》雜志上。參與了這項(xiàng)研究的伍倫貢大學(xué)的研究員唐世陽(yáng)說(shuō):“未來(lái),我們預(yù)計(jì)會(huì)進(jìn)一步研發(fā)使用液態(tài)金屬的軟體機(jī)器人,這類(lèi)機(jī)器人可用于執(zhí)行像搜救地震受困者這樣的特殊任務(wù),因?yàn)樗鼈兛梢栽诟淖冃螤詈筮M(jìn)入人無(wú)法進(jìn)入的空間?!?/p>

  據(jù)了解,李相鵬的團(tuán)隊(duì)6年前開(kāi)始研究這個(gè)項(xiàng)目,當(dāng)時(shí)材料科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了液態(tài)金屬合金的獨(dú)特性能:高導(dǎo)電性、可控表面張力和極端靈活性。

  雖然與上世紀(jì)90年代那部大片中令人膽寒的殺手機(jī)器人相去甚遠(yuǎn),但研究人員說(shuō),他們?cè)O(shè)計(jì)的這種機(jī)器人可以讓人類(lèi)朝著擁有由類(lèi)似生物體的高順應(yīng)性材料制成的軟體機(jī)器人邁進(jìn)一步。

  李相鵬帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)通過(guò)利用電壓變換來(lái)觸發(fā)運(yùn)動(dòng),在研發(fā)鎵基液態(tài)金屬驅(qū)動(dòng)機(jī)器人方面取得了突破。

  鎵是一種柔軟的類(lèi)似銀的材料,用在電子電路和半導(dǎo)體中。液態(tài)鎵合金看起來(lái)像水銀,往往表現(xiàn)為水滴的形式。研究人員將液態(tài)金屬合金的液滴密封在溶液管中,在改變形狀后讓整個(gè)裝置的重心發(fā)生改變,從而轉(zhuǎn)動(dòng)了輪子。這個(gè)過(guò)程是通過(guò)改變液體的電壓來(lái)控制的,而車(chē)輪可以在平坦表面上被引導(dǎo)到特定的方向。

  下一步,研究人員打算使用多個(gè)輪子,讓它在三維環(huán)境中運(yùn)動(dòng)。李相鵬團(tuán)隊(duì)還致力于研發(fā)出一種類(lèi)似于《星球大戰(zhàn)》系列電影中出現(xiàn)的BB-8那樣的機(jī)器人,擁有可以自由活動(dòng)的半球形頭部。李相鵬表示,或許10年后,液態(tài)金屬機(jī)器人將真實(shí)存在。

  原文鏈接:http://www.kepu.gov.cn/www/article/khxw/ae16fcc1935f4645ace795a19597c1f7

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