首次實(shí)現(xiàn)液態(tài)金屬驅(qū)動(dòng)的功能性輪式移動(dòng)機(jī)器人
據(jù)悉，中澳學(xué)者首次實(shí)現(xiàn)了液態(tài)金屬驅(qū)動(dòng)的功能性輪式移動(dòng)機(jī)器人。近日，該成果以A Wheeled Robot Driven by a Liquid‐Metal Droplet為題，發(fā)表在《先進(jìn)材料》雜志上。
鎵基室溫液態(tài)金屬可以通過電場、磁場等多種方式,實(shí)現(xiàn)變形、移動(dòng)、分離、融合等多種形態(tài)變化,在機(jī)器人、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用前景。但之前在機(jī)器人領(lǐng)域的研究,仍局限在對(duì)處于電解液環(huán)境中的液態(tài)金屬液滴本身的操縱。
鎵基室溫液態(tài)金屬可以通過電場、磁場等多種方式,實(shí)現(xiàn)變形、移動(dòng)、分離、融合等多種形態(tài)變化,在機(jī)器人、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用前景。但之前在機(jī)器人領(lǐng)域的研究,仍局限在對(duì)處于電解液環(huán)境中的液態(tài)金屬液滴本身的操縱。
近期,中澳聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種具有超疏水表面的極輕半封閉輪式結(jié)構(gòu),將液態(tài)金屬液滴限制在狹長的輪體內(nèi)部。再通過巧妙設(shè)計(jì)的隨動(dòng)微型電極支架,施加外部電場驅(qū)動(dòng)輪體內(nèi)液態(tài)金屬運(yùn)動(dòng),進(jìn)而持續(xù)改變輪式機(jī)器人的重心,驅(qū)動(dòng)其移動(dòng)。
研究人員進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)探索了電解液濃度、施加電壓、輪體結(jié)構(gòu)等參數(shù)對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)性能的影響,獲得驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的最佳參數(shù)匹配,再通過集成電池系統(tǒng)成功設(shè)計(jì)了新型液態(tài)金屬自驅(qū)動(dòng)輪式移動(dòng)機(jī)器人。
據(jù)了解,該研究有望彌補(bǔ)傳統(tǒng)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)方式結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、能效低等不足,促進(jìn)微小機(jī)器人及特種機(jī)器人系統(tǒng)的發(fā)展。不久的將來,液態(tài)金屬機(jī)器人將在癌癥靶向治療及智能柔性可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域大顯身手。
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