发布时间:2018-11-22 13:22 原文链接: 液态金属不仅会变形还会变色

  现在,科学家不但研制出了柔性机器人,而且还能使它变色,不是简单地为它披上一件彩色衣服,而是让它本身的结构呈现出色彩变化。相关论文刊登在最新一期的《美国化学会—应用材料与界面》杂志上。

  常见的人形机器人的关节大多是僵硬的,翻筋斗落地时都会重重地砸向地面。传统的刚性材料很难让机器人灵活地柔性地呈现给大家。中国科学家发现,镓基液态合金具有优异的导热性和导电性、低粘度、良好的流动性和生物相容性,显示出了一定条件下可以变形和运动的能力。2015年,中国科学家在世界上首次根据液态金属在电场下自主运动可变形的特性从理论和技术层面论证了液态金属柔性机器人的可能性。

  现在,中科院理化技术所的研究人员又有了新发现。镓基合金一直是以银白色的金属光泽示人,但这种液态金属表面在牺牲金属或电场的刺激下可产生变色现象,使得液态金属具备了类似章鱼等头足纲动物的柔软、可变形变色的特点。

  研究表明,镓基液态金属的变色是由于其表面产生了百纳米厚的三氧化二镓介孔薄膜,其色彩来源于两种截然不同的光学过程。当被放置在石墨基底上并与电解质溶液中的铝箔混合时,由于三氧化二镓薄膜的散射和薄膜—金属界面出现的微纳米空腔,液态金属表面上出现银白色到金色最后到黑暗的颜色变化。

  据该文作者之一的饶伟研究员介绍,在电场的调节下,薄膜的上下表面光滑,入射光发生薄膜干涉,使得液态金属表面可以出现类彩虹色的分布。

  此研究结果为开发具有智能伪装功能的柔性机器人,提供了新的设计思路。


相关文章

学者研制出兼具拉伸性与气密性的液态金属新材料

近日,上海交通大学材料科学与工程学院教授邓涛团队、副研究员尚文团队等通过构建微米玻璃球阵列支撑的液态金属柔性密封复合材料,解决了传统封装材料无法同步兼顾可拉伸和高气密性的难题。这项研究于2月3日发表于......

液态金属环境下中国低活化马氏体钢氧化膜演化机理研究

近日,中国科学院合肥物质科学研究院核能安全技术研究所研究员黄群英项目组在铅基反应堆液态金属环境下中国低活化马氏体(CLAM)钢氧化膜演化机理研究中获进展。相关研究成果发表在JournalofNucle......

液态金属“变身”神经电极:向解密生命进发

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/9/487054.shtm科学家们已经证明,神经传导实际上是一种电化学的过程——神经纤......

拉一拉这种材料会变色

一个多世纪前,科学家李普曼因发明基于干涉现象的彩色照相术获得了诺贝尔物理学奖。现在这种技术已经有些过时了,人们在其基础上创造出了一种拉伸时会改变颜色的新型材料。这种材料可以用来制作裹得太松可以发出警告......

特殊结构稳住液态金属给小动物来一次心电检测

在该结构下,电子器件具有高达400%的拉伸应变能力,而且在实验动物牛蛙和家兔的体内,展现了稳定可靠的生物电信号检测能力,拓展了液态金属在可拉伸植入电子器件的应用范围。说起金属,一股坚硬、冰冷、锐利的气......

智能液晶高分子薄膜会变色、有记忆、能自愈

前主流的变色材料主要由无机分子或者可变色的染料分子构成。天津大学封伟教授团队用高分子制备出一种厚度只有200微米,具有变色、记忆和自愈合功能的智能变色液晶高分子薄膜,这种薄膜在多个领域展现出应用前景。......

液态金属人工肌肉驱动的机器鱼游了40分钟

记者从中国科学技术大学获悉,该校工程科学学院张世武教授、金虎副研究员与合作者合作,提出了一种基于电化学方法改变液态金属表面张力的液态金属人工肌肉(LMAM)来模仿肌肉的收缩及舒张功能,为柔性驱动器在微......

授时中心北斗技术的萨雷兹湖大坝变形监测系统已测试

近日,由中国科学院国家授时中心和中科院中亚生态与环境研究中心合作研制的基于北斗技术的萨雷兹湖大坝变形监测系统完成系列测试。该系统是针对塔吉克斯坦萨雷兹湖Usoi大坝特殊恶劣环境定制的大坝变形实时监测系......

液态金属的高能量密度电池的材料性能、设计机理与应用

以锂金属为代表的碱金属负极电池作为储能领域的热门体系,虽然拥有高能量密度,但其由支晶引发的安全问题却始终无法避免,从而使其商业化步履维艰。近期,低温或室温液态金属在储能领域的应用给高能量密度碱金属电池......

液态金属Galinstan具有许多奇特性能

电影《终结者》系列中的液态金属机器人“T-1000”展现出了液态金属独有的特性:具有液态的流动性、金属的高强度,受伤后可自修复等。在现实中,液态金属Galinstan(Ga和In的共晶合金)不仅具有这......