T-1000 型机器人成真?科学家研制出可以发生固-液转变的机器人

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T-1000 型机器人成真?科学家研制出可以发生固-液转变的机器人


利用磁性粒子和特殊金属,科学家研制出了可以在液态和固态间转换的相变机器人 。
译| 开心
磁活性固-液相变机械装置美国卡内基梅隆大学的科学家研发出了一种能在熔化成液体后,恢复固体形态的机器人,很像电影《终结者 2:审判日》(Terminator 2: Judgment Day)中的 T-1000 型机器人 。
为了展现这款机器人神奇的能力,研究人员将它锁进一个笼子,让它转变成液态,慢慢从笼子的栅栏间流出来,最后又在笼外恢复固体形态 。
T-1000 型机器人成真?科学家研制出可以发生固-液转变的机器人


图片来源:Wang and Pan et al.
这种可以发生相变的机器人被正式命名为“磁活性固-液相变机械装置”,制作方法是将磁性粒子嵌入金属镓中 。镓的熔点很低,只有 29.8℃ 。
通过操纵磁场让机器人四处移动物质的相变是从一种物理形态变成另一种物理形态的过程,常见的物理形态包括固态、液态、气态和等离子态 。相变往往发生在物质得到或失去足够的能量之后 。
具体到这种相变机器人上,研究人员可以用外部磁场操控磁性粒子的运动,使其产生热量 。增强磁场可以升高机器人的温度,让它转变为液态,减弱磁场则能使它变回固态 。通过操纵磁场,科学家还能让机器人四处移动 。
“嵌入机器人的磁性粒子有两个作用,”卡内基梅隆大学的科学家卡梅尔?马吉迪(Carmel Majidi)说道,“一是让材料能够感应交变磁场,如此一来,我们就可以通过磁感应加热材料,使其发生相变了 。二是能让我们利用磁场操控机器人的动作,使它获得运动能力 。”
应用前景的探索虽然这款机器人目前还处于原理验证阶段,但科学家已经开始测试它的使用效果了 。他们不仅成功利用相变机器人移除了人体模型的胃内异物,还用它来运送药物 。
除此之外,科学家甚至用相变机器人维修了电路 。他们让它缓慢流到其他工具难以触及的故障点进行焊接,或是先以液体的形态流入螺孔内,然后转变成固态,起到螺丝的作用 。
【T-1000 型机器人成真?科学家研制出可以发生固-液转变的机器人】马吉迪说:“未来,我们将继续探索这种机器人在生物医药领域的应用 。目前的工作都是原理验证,如果要将它实际应用于药物运送和异物移除,我们还需要更多的研究和试验 。”

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