宛如魔鬼终结者剧情!科学家开发机器人变柔软液体,科幻电影将成真?
1991年经典电影《魔鬼终结者2》里,残酷的反派终结者T-1000拥有变形液态金属的能力
,过了30年后,科幻电影中的剧情可能即将成真?
苏柔玮
https://i.imgur.com/3nEttKG.png
Carnegie Mellon University
1991年经典电影《魔鬼终结者2》里,残酷的反派终结者T-1000拥有变形液态金属的能力
,能够直直穿越铁栏杆,即使被焚烧、辗压,都能化做一摊水银继续爬起应战,在当年影
迷心中留下震撼的一幕。而过了30年后,科幻电影中的剧情可能即将成真。
https://i.imgur.com/k1Nqm3U.png 来源:Flashback FM
反派终结者T-1000拥有变形液态金属的能力,能够直直穿越铁栏杆。
今年1月,来自美国卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)软机器实验室(
Soft Machines Lab)和香港中文大学共同发表一项新突破,开发微型机器人可以在固体
和液体之间切换,以便挤进狭小空间,执行人类做不到的迷你任务。
模仿海参特性!实验室利用磁场让机器人液态化
拥有坚固钢铁外表的机器人相当常见,不过科学家多年来一直尝试开发受磁场控制的柔软
机器人(soft robot)。现有的大多数材料要么是以有弹性但坚固的材料制成,无法通过
最狭窄的空间,要么是由磁性液体制成,无法携带重物。在这项新研究中,研究人员在从
自然界中获得灵感后结合了2种方法,机械工程师Carmel Majidi表示,海洋中的海参可以
迅速且可逆地改变它们的硬度,“作为工程师,我们的挑战是在柔性材料中模仿这种特性
。”
https://youtu.be/3J87JgMgU88
模拟实验中,研究人员塑造一个仅10公厘高的LEGO机器人,逃脱监狱牢笼的铁栏来展示这
项新技术。团队开发了一种新材料,将镓金属嵌入磁粒中,用外部磁铁引导金属的运动,
就像玩具黏土一样能够拉伸、分裂与合并。镓能够在摄氏30度左右熔化,但研究人员并未
将加热器来改变状态,而是曝露在快速变化的磁场中让镓变成液态,交替的磁场在镓内产
生电流,使其升温并熔化,因此,研究人员能远程控制磁场来操控液态金属,机器人就可
以轻松穿过铁栏,而当镓冷却至室温时又能重新固化,恢复成原来的人形形状。
根据研究报告,这些磁场还可以使机器人跳跃到其身高的20倍高度,以每分钟1,500次的
速度旋转,并以每秒1公尺的速度移动。
虽然无法像反派T-1000灵活变化,液态金属机器人在未来有许多潜在的优势,像是可以应
用于微创医疗手术,如外科手术,对患者更安全之外也减少创伤,或是将药物送达特定器
官、捕捉和运走人体体内的异物,甚至是在难以触及的空间中组装微小机械零件。
不过,尽管这种材料是重大突破,但在生物医学中仍有挑战,在于能否精确控制来自外部
设备在人体内产生的磁力。另外,这些机器人也存在安全风险,像是其导电性可能导致电
气危害,因为它们仍然是易受腐蚀和氧化的金属材料。
责任编辑:苏柔玮
数位时代
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