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科幻中的變形機器人或成現實

受阿諾德·施瓦辛格主演的電影《終結者》中能夠自我修復的變形殺手機器人——T-1000啟發,中國科學家研發出了一種由液態金屬驅動的機器人。這種手掌大小的機器人包括一個塑料輪子、一小塊鋰電池和幾滴液態金屬。當液態金屬的重心發生改變時,機器人的車輪會滾動,而液態金屬的重心是通過嵌入式電池改變電壓來控制的。

蘇州大學機器人領域教授李相鵬與中國科學技術大學的張世武,以及澳大利亞伍倫貢大學的研究人員一道,設計了這種液態金屬機器人原型。他們的研究成果近日發表在美國《先進材料》雜志上。參與了這項研究的伍倫貢大學的研究員唐世陽說:“未來,我們預計會進一步研發使用液態金屬的軟體機器人,這類機器人可用于執行像搜救地震受困者這樣的特殊任務,因為它們可以在改變形狀后進入人無法進入的空間!

據了解,李相鵬的團隊6年前開始研究這個項目,當時材料科學家發現了液態金屬合金的獨特性能:高導電性、可控表面張力和極端靈活性。

雖然與上世紀90年代那部大片中令人膽寒的殺手機器人相去甚遠,但研究人員說,他們設計的這種機器人可以讓人類朝著擁有由類似生物體的高順應性材料制成的軟體機器人邁進一步。

李相鵬帶領的團隊通過利用電壓變換來觸發運動,在研發鎵基液態金屬驅動機器人方面取得了突破。

鎵是一種柔軟的類似銀的材料,用在電子電路和半導體中。液態鎵合金看起來像水銀,往往表現為水滴的形式。研究人員將液態金屬合金的液滴密封在溶液管中,在改變形狀后讓整個裝置的重心發生改變,從而轉動了輪子。這個過程是通過改變液體的電壓來控制的,而車輪可以在平坦表面上被引導到特定的方向。

下一步,研究人員打算使用多個輪子,讓它在三維環境中運動。李相鵬團隊還致力于研發出一種類似于《星球大戰》系列電影中出現的BB-8那樣的機器人,擁有可以自由活動的半球形頭部。李相鵬表示,或許10年后,液態金屬機器人將真實存在。

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