中国科学家研发出世界首台自驱动液态金属机器

时间:2022-06-09 08:51:54

中国科学家研发出世界首台自驱动液态金属机器

看过好莱坞影片《终结者》的观众,一定会对影片中始终不能被击败的液态金属机器人印象深刻。它在受到外界打击后,不仅可以任意改变外表,还能像液体一样重新聚集,恢复原貌。

这一科学幻想色彩浓厚的机器人也许未来将成为现实。前不久,清华大学医学院与中国科学院理化技术研究所联合研究小组,研发出了世界首个自主运动的可变形液态金属机器,为研发可变形机器人迈出了重要一步,为人类制造出可变形机器人“终结者”指明了方向。

神奇特性:能“吃”、会动、自主变形,这个机器身子很柔软

在清华大学医学院生物医学工程系刘静实验室里,出现了这样一幕:电解液中,直径约5毫米的液态镓金属球,在吞食了0.012克铝之后,能以每秒5厘米的速度前进。

“有趣的是,我们观察到,这种变形机器不仅能在自由空间运动,还能在各种结构槽道中前行。更令人惊讶的是,它还会根据槽道的宽窄自行调整,拐弯时则有所停顿,好似人在遇到障碍物‘思索’后行进,像极了科幻电影《终结者》中的液态机器人。”刘静说。

刘静和他的研究团队亲切地称该液态金属机器为“软体动物”,因为它呈现的一系列非同寻常的特性,已经相当接近自然界简单的软体生物。

该研究小组已经在实验室中制成了不同大小的液态金属机器,尺寸从数十微米到数厘米不等,并在不同电解液环境如碱性、酸性乃至中性溶液中验证了其自主运动的性能。

未来用途:可变形救灾机器人、智能机器人、实现远程拥抱等

1.可变形救灾机器人

刘静说,做出能在不同形态之间自由转换的可变形柔性机器,以执行常规技术难以完成的特殊任务,是科学界与工程界长久以来的梦想。比如,在抗震救灾或特定的军事行动中,变形柔性机器人能根据需要适时变形,以穿过狭小的通道、门缝乃至散布于建筑物中的空隙,之后再重新恢复原形并继续执行任务。

2.智能机器人

未来科学家还可将这种智能液态金属单元扩展到三维,组装出具有特殊造型和可编程能力的仿生物或人形机器,甚至还能研制出相应的机器,在外太空微重力或无重力环境下执行任务。

3.实现远程拥抱

液态金属柔性好、自驱动、能变形,在传感器的帮助下,它可以读取并模拟远方活体行为信息,实现“远程握手”“远程拥抱”等应用场景。这意味着分隔两地的家人、爱人可以通过科技触及对方,人和人的距离将因科技而变得更近。

上一篇:鸽子的旅行日记 下一篇:人类准备在金星云端建造“天空之城”