看看这种金属材料如何像《终结者 2》中的 T-1000 一样移动

用磁活性物质制成的小型模型可以通过相变越狱。
Lego man liquid-metal model standing in mock jail cell
嗯。这个场景看起来很熟悉……王和潘等人。

科幻电影迷们很可能非常熟悉《终结者2》中罗伯特·帕特里克扮演的那个场景,当时他那光滑的液态金属 T-1000 机器人能够轻松地融化穿过安全门的金属栅栏。这是标志性的场景,依赖于当时最先进的计算机视觉特效——毕竟,这 sort of 导演詹姆斯·卡梅隆的拿手好戏。但研究人员最近开发出一种新颖的物质,能够重现这一能力的变体。通过更多的实验和微调,这种新的“磁活性固液相变机器”可以为从建筑维修到医疗程序等各种应用提供一系列工具。

[相关:《阿凡达2》的高帧率太快,一些影院跟不上。]

到目前为止,研究人员已经能够让他们的物质“跳过”护城河、爬墙,甚至分裂成两半协同工作,绕过一个物体,然后再重新组合成一个整体,具体细节在一项周三发表在《Matter》杂志上的新研究中有所阐述。在一个充满《终结者2》致敬元素的有趣视频中,可以看到一个乐高人形状的磁活性固液模型融化并穿过狭小的牢房栅栏,然后重新恢复成原始的结构。如果最后一部分听起来有点不可思议,那确实如此。至少目前是这样。

“视频有一些背景。它[看起来]像魔法,”卡内基梅隆大学的高级作者兼机械工程师 Carmel Majidi 笑着告诉 PopSci。“据 Majidi 说,模型重新成型之前的一切都如表面所示——它确实会在交变电磁场的吸引下液化,然后穿过网状屏障。然而,在那之后,有人暂停了摄像机,将模型重新塑造成原来的形状。”

但即使没有这个小小的电影历史梗,Majidi 也解释说,他和他同事的新材料可以在许多情况下带来巨大的好处。该团队由来自香港中文大学和卡内基梅隆大学的专家组成,他们通过将磁性颗粒嵌入镓中创造了一种“相变”材料,镓是一种熔点极低的金属,仅为 29.8 摄氏度(约 85 华氏度)。为了实现这一点,将磁性物质注入的镓暴露在交变磁场中,通过感应产生足够的加热。改变电磁体的路径可以反向引导液化形态,同时保持比类似相变材料低得多的粘度。

[相关:灵活的金龟子机器人可能启发农业的最新“飞跃”。]

“在这些可用于生物医学应用的软磁器件方面,已经进行了大量工作,”Majidi 说。“越来越多地,这些材料[可]用于诊断、药物输送……[以及] 恢复或清除异物。”

然而,Majidi 和同事们最新的变体在众多类似物质的无定形团块中脱颖而出。“这使得这些系统现在能够改变硬度和改变形状,因此它们在该领域内的移动能力甚至更强。”

[相关:波士顿动力公司的双足机器人现在可以投掷重物。]

然而,Majidi 警告说,任何在医生办公室的应用都还为时过早。在此期间,它更接近于在电路组装和维修等情况下部署,届时该材料可以渗入难以触及的区域,同时成为导电体和焊料。

需要进一步的测试来确定该物质在人体内的生物相容性,但 Majidi 认为,不难想象有一天患者会进入一个类似 MRI 的机器,该机器可以引导摄入的材料版本进行医疗程序。不过,目前来看,现代技术至少在追赶 30 多年前《终结者2》的视觉特效方面,已经更近了一步。

 

更多优惠、评测和购买指南

 
© .