利用磁性粒子和特殊金屬,科學家研制出了可以在液態和固態間轉換的相變機器人。
開心
磁活性固-液相變機械裝置
美國卡內基梅隆大學的科學家研發出了一種能在熔化成液體后,恢復固體形態的機器人,很像電影《終結者 2:審判日》中的 T-1000 型機器人。
為了展現這款機器人神奇的能力,研究人員將它鎖進一個籠子,讓它轉變成液態,慢慢從籠子的柵欄間流出來,最后又在籠外恢復固體形態。
這種可以發生相變的機器人被正式命名為“磁活性固-液相變機械裝置”,制作方法是將磁性粒子嵌入金屬鎵中。鎵的熔點很低,只有 29.8℃。
通過操縱磁場讓機器人四處移動
物質的相變是從一種物理形態變成另一種物理形態的過程,常見的物理形態包括固態、液態、氣態和等離子態。相變往往發生在物質得到或失去足夠的能量之后。
具體到這種相變機器人上,研究人員可以用外部磁場操控磁性粒子的運動,使其產生熱量。增強磁場可以升高機器人的溫度,讓它轉變為液態,減弱磁場則能使它變回固態。通過操縱磁場,科學家還能讓機器人四處移動。
“嵌入機器人的磁性粒子有兩個作用,”卡內基梅隆大學的科學家卡梅爾?馬吉迪說道,“一是讓材料能夠感應交變磁場,如此一來,我們就可以通過磁感應加熱材料,使其發生相變了。二是能讓我們利用磁場操控機器人的動作,使它獲得運動能力。”
應用前景的探索
雖然這款機器人目前還處于原理驗證階段,但科學家已經開始測試它的使用效果了。他們不僅成功利用相變機器人移除了人體模型的胃內異物,還用它來運送藥物。
除此之外,科學家甚至用相變機器人維修了電路。他們讓它緩慢流到其他工具難以觸及的故障點進行焊接,或是先以液體的形態流入螺孔內,然后轉變成固態,起到螺絲的作用。
馬吉迪說:“未來,我們將繼續探索這種機器人在生物醫藥領域的應用。目前的工作都是原理驗證,如果要將它實際應用于藥物運送和異物移除,我們還需要更多的研究和試驗。”
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