当前位置:去回答>百科知识>液态金属机器问世 真的要在现实中制造“终结者”?

液态金属机器问世 真的要在现实中制造“终结者”?

2024-10-18 15:16:47 编辑:join 浏览量:516

液态金属机器问世 真的要在现实中制造“终结者”?

刊载上述首创性发现的文章在线发表后,短时间内即引起世界范围内众多科学杂志、专业网站和新闻媒体的高度重视。New Scientist在第一时间以文章和精心制作的视频进行了报道:“液态金属朝可变形机器人迈进一步(Liquid metal brings shape-shifting robot a step closer)”指出其“将成为今后电影中人工生命的种子(Such liquid robots will be a seed of artificial life seen in some movies)”;Nature杂志在其研究亮点栏目以“液态金属马达靠自身运动(Liquid metal motor moves by itself)”为题进行了报道;Science网站发布观察文章和视频:“可变形金属马达拥有一系列用途(Shape-shifting metal motor has a variety of uses)”;路透社也对此进行了专门报道。

众多报道此项工作的科学杂志或专业网站还有,物理学家组织网站:“可在液体中自行驱动的可变形液态金属(Shape shifting liquid metal able to propel itself through liquids)”;化学和工程新闻C&EN:“旋转的液态金属马达(Rolling Out Liquid-Metal Motors)”;Uncover California:“世界首个液态金属机器人(World's First Liquid Metal Robot)”;Siliconrepublic:“首个终结者型液态马达问世,具无限潜力(First Terminator-1000-like liquid motor developed with unlimited potential)”;镜报mirror:“真实的终结者1000液态金属马达(real-life-t-1000-liquid-metal-motor)”;Popular Science:“终结者智能液态金属或为新一轮军备竞赛的第一步(Terminator-Like ‘Smart Liquid Metal'May Be The First Step In A New Arms Race)”;Space Daily等:“液态金属机器人几乎已在这儿,并且他们由中国制造(Liquid Metal Robots Are Almost Here and They Are Made in China)”;Popular Mechanics:“终结者1000机器人或许就由这种自主行走的液态金属制成(The T-1000 Is Probably Made of This Liquid Metal That Moves Itself)”;更多网站则纷纷展望了这一开创性技术在机器人、药物递送、血管和环境监测等方面的应用前景,认为“机器人工业正迈向不可思议的突破(The Robotics Industry Is on the Verge of an Incredible Breakthrough)”,“显然是巨大的第一步(certainly a huge first step)”,“这是许多潜在商业用途的源泉,对于世界各国的工业界和政府会有巨大的兴趣(That’s where the potential commercial uses come in, which should be of huge interest to industry and governments around the world)”。

据初步统计,文章发表两周左右即已有数百个科学或专业网站对此进行了评介和转载,说明了本项研究工作的影响。

自驱动液态金属机器的问世引申出了全新的可变形机器概念,将显著提速柔性智能机器的研制进程。当前,全球围绕先进机器人的研发活动正处于如火如荼的阶段,若能充分发挥液态金属所展示出的各种巨大潜力,并结合相关技术,将引发诸多超越传统的机器变革。刘静小组关于液态金属自驱动效应和相应机器形态的发现,为今后发展高级的柔性智能机器人技术开辟了全新途径,具有十分重要的科学意义和实际应用价值。

在去年发现电控可变形液态金属后,清华医学院和中科院理化技术研究所近日又取得新突破,研制出完全摆脱外部电力,可以自主运动的液态金属机器,为研制实用化智能马达、血管机器人、流体泵送系统、柔性执行器乃至更为复杂的液态金属机器人奠定了理论和技术基础。许多国外科技网站也纷纷展望了这一技术在机器人、药物递送、血管和环境监测等方面的应用前景,更有外媒指出“液态金属机器人几乎已在这儿,并且他们由中国制造”。那么问题来了,这项技术到底有多“高大上”呢?

液态金属机器有智能吗?

据报道,液态金属机器一系列非同寻常的习性已相当接近一些自然界简单的软体生物,比如:能“吃”食物(燃料),自主运动,可变形,具备一定代谢功能(化学反应),因此作者们将其命名为“液态金属软体动物”。这一人工机器的发明同时也引申出“如何定义生命”的问题。

此种自主型液态金属机器的动力机制来自两方面:一方面发生在液态合金、金属燃料及电解液间的伽伐尼电池效应(原电池效应)会形成内生电场,从而诱发液态金属表面的高表面张力发生不对称响应,继而对易于变形的液态金属机器造成强大推力;另一方面,上述电化学反应过程中产生的氢气也进一步提升了推力。

所谓伽伐尼电池效应(原电池效应),就是利用金属的氧化还原也就是得失电子的难易程度将两种金属置于其中一种金属(易失电子,还原性强)的离子溶液中,使其阴极失电子,阳极得电子的效应。用两种不同的金属,插进同一个水果(土豆)里,就能够产生电力,因为这其实构成了一个原电池。

所以,这种液态金属机器本质上还是机械运动,通过将化学能转化为电能后的驱动作用,产生了接近生物行为的仿生效果。

液态金属机器还有哪些应用?

在自然界,实现能在不同形态之间自由转换的可变形柔性机器,以执行常规技术难以完成的更为特殊高级的任务,是科学界与工程界长久以来的梦想,相应研究在军事、民用、医疗与科学探索中极具重大理论意义和应用前景。比如,在抗震救灾或军事行动中,此类机器人应能根据需要适时变形,以穿过狭小的通道、门缝乃至散布于建筑物中的空隙,之后再重新恢复原形并继续执行任务。

在医学实践中,研制可沿血管包括人体自然腔道运动,以承担各种在体医学服务的柔性机器人,早已成为非常现实的科学目标。显然,在最为高级的机器人中,具备可变形性和柔性特征是极为关键的一环。美国国防先进技术研究署(DARPA)、军队研究办公署(US Army Research Office)等就曾为此资助了有关探索,旨在寻找可改变材料形状的技术,以构建出对应的机器人设计蓝图。业界普遍认为,一旦这样的技术得以实现,其对人类活动所作出的贡献,将远远超过现有的机器人。不过,由于受到来自材料特别是技术理念的限制,有关研究尚处于积极的推进之中。

当前,机器人普遍作为一种刚体机器发挥作用,这与自然界中人或动物有着平滑柔软的外表以及无缝连接方式完全不同。柔性机器作为新的发展前沿,已促成多类型机器人的发明,但离理想中的高级机器所应拥有的柔软和普适变形能力还有很大距离。回顾以往人类所构想过的各种先进机器雏形,最让人印象深刻者莫过于美国好莱坞影片《终结者》中始终不能被击败的液态金属机器人,这种可以改变外表形状,呈现各种造型,未来色彩极为浓厚的机器,虽纯属科学幻想,却使人类对机器人的概念有了重大改变。

用来控制目标流体或传感器的定向运动已趋现实

刘静小组的发现,已打开了一系列已趋现实的应用范畴,如制造柔性执行器,控制目标流体或传感器的定向运动、金属液体回收,以及用作微流体阀、泵或更多人工机器等。

标签:终结者,液态,问世

版权声明:文章由 去回答 整理收集,来源于互联网或者用户投稿,如有侵权,请联系我们,我们会立即处理。如转载请保留本文链接:https://www.quhuida.com/article/307330.html
热门文章