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來(lái)源：科技日報 電影《終結者》中的液態(tài)金屬機器人“T1000”開(kāi)啟了液態(tài)金屬在機器人領(lǐng)域應用的夢(mèng)想之門(mén)。記者從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校精密機械與精密儀器系張世武副教授研究團隊與其合作者組成的聯(lián)合研究組，設計了基于鎵基室溫液態(tài)金屬的新型機器人驅動(dòng)器，首次實(shí)現了液態(tài)金屬驅動(dòng)的功能性輪式移動(dòng)機器人。該成果日前發(fā)表在《先進(jìn)材料》雜志上。 鎵基室溫液態(tài)金屬具獨特的表面性質(zhì)及理化特性，可以通過(guò)電場(chǎng)、磁場(chǎng)以及濃度梯度場(chǎng)等多種能量場(chǎng)或者表面改性等方式，實(shí)現變形、移動(dòng)、分離以及融合等多種形態(tài)學(xué)變化，在微流體、生物醫學(xué)以及機器人等領(lǐng)域展示出巨大的應用前景。然而，液態(tài)金屬在機器人領(lǐng)域應用研究目前僅局限于以液態(tài)金屬液滴為機器人本體，尚無(wú)基于液態(tài)金屬的功能性機器人的研究報道。 研究人員設計了一種具有超疏水表面的極輕半封閉輪式結構，將液態(tài)金屬液滴限制在狹長(cháng)的輪體內部；通過(guò)巧妙設計的隨動(dòng)微型電極支架施加外部電場(chǎng)驅動(dòng)輪體內液態(tài)金屬運動(dòng)，進(jìn)而持續改變輪式機器人的重心，驅動(dòng)輪式機器人滾動(dòng)。同時(shí)，研究人員對所提出的新型液態(tài)金屬機器人做了動(dòng)力學(xué)建模與分析，并通過(guò)實(shí)驗探索了電解液濃度、施加電壓、液態(tài)金屬體積、輪體結構等參數對機器人運動(dòng)性能的影響，獲得驅動(dòng)運動(dòng)的最佳參數匹配。進(jìn)一步，通過(guò)集成電池系統，研究人員成功設計了新型液態(tài)金屬自驅動(dòng)輪式移動(dòng)機器人。 |
