據中時電子報報道,美國科學家正在思考制造液態金屬電子元件的可能性,希望它可以成為軟性計算機或可自我修復的計算機。據《物理科學網》(phys.org)介紹,美國賓州卡內基-梅隆大學(CarnegieMellonUniversity)機械工程師卡梅爾-馬杰迪(CarmelMajidi)和詹姆斯-魏斯曼(JamesWissman)就是電子液態金屬的研究者。
他們以銦(In)鎵(Ga)合金為材料,制作出無毒液態電子金屬,銦的熔點為156℃,而鎵的熔點更低,僅30℃,所以可以達成常溫液態的效果。研究團隊打算將電子液態金屬與橡膠配合,做出與自然皮膚一樣柔軟有彈性的電路,這可能是未來仿生義肢的重要材料。
該研究團隊的邁可迪奇(MichaelDickey)還發現,液態金屬的毛細現象與表面張力會改變它的導電特性,使它呈現出類似半導體的效果,至少具有場效晶體管(一種常用于電路控制開關的晶體管)的效果。若是如此,則其用途更為廣泛。
馬杰迪說:“我們還在測試液態金屬的半導體特性,或許可以依照不同的電子特性以改變形狀,并根據形狀改變其功能。它也不太會損壞,因為只要調整溫度與電壓,它的特性就會重新恢復。”
那么,液態金屬計算機到底是什么呢?
中國科學家造出了世界首臺液態金屬機器。液態金屬機器一系列非同尋常的習性已相當接近一些自然界簡單的軟體生物,比如:能“吃”食物(燃料),自主運動,可變形,具備一定代謝功能(化學反應),因此作者們將其命名為液態金屬軟體動物。這一人工機器的發明同時也引申出“如何定義生命”的問題。
應該說,液態金屬機器一系列非同尋常的習性已相當接近一些自然界簡單的軟體生物,比如:能“吃”食物(燃料),自主運動,可變形,具備一定代謝功能(化學反應),因此作者們將其命名為液態金屬軟體動物。這一人工機器的發明同時也引申出“如何定義生命”的問題。
此項研究于世界上首次發現了一種異常獨特的現象和機制,即液態金屬可在吞食少量物質后以可變形機器形態長時間高速運動,實現了無需外部電力的自主運動,從而為研制實用化智能馬達、血管機器人、流體泵送系統、柔性執行器乃至更為復雜的液態金屬機器人奠定了理論和技術基礎。
在迄今所發展的各種柔性機器中,自主型液態金屬機器所表現出的變形能力、運轉速度與壽命水平等均較為罕見,這為其平添了諸多重要用途。作為具體應用器件之一,論文還特別展示了首個無需外界電力的液態金屬泵,通過將其限定于閥座內,可達到自行旋轉并泵送流體的目的,據此可快速制造出大量微泵,滿足諸如藥液、陣列式微流體的輸運等,成本極低;若將此類柔型泵用作降溫,還可實現高度集成化的微芯片冷卻器;進一步的應用可發展成血管或腔道機器人甚至是可自我組裝的液態金屬智能機器等。
當前,全球圍繞先進機器人的研發活動正處于如火如荼的階段,若能充分發揮液態金屬所展示出的各種巨大潛力,并結合相關技術,將引發諸多超越傳統的機器變革。劉靜小組關于液態金屬自驅動效應和相應機器形態的發現,為今后發展高級的柔性智能機器人技術開辟了全新途徑,具有十分重要的科學意義和實際應用價值。
轉自:儀器交易網
版權及免責聲明:凡本網所屬版權作品,轉載時須獲得授權并注明來源“中國產業經濟信息網”,違者本網將保留追究其相關法律責任的權力。凡轉載文章,不代表本網觀點和立場。版權事宜請聯系:010-65363056。
延伸閱讀