新液态金属材料现世，美军展开液态金属机器人机理研讨

看过《终结者》系列的冤家一定会对《终结者2：审讯日》中登场的反派角色液态金属机器人T-1000印象深入，它大有“水利万物而不争”的霸气，不但柔韧性极强，可以拉扯到任何程度，还可以根据环境恣意变换各种外形，施瓦辛格扮演的满身腱子肉的肌肉男T-800比起它来不过就是块头大，几乎弱爆了。

这部1991年的影片预言的液态金属经过了28年的光阴终于从科幻照进了理想，据美国空军研讨实验室的报告，研讨人员曾经开发出一种液态金属，“相似好莱坞电影《终结者》那样”可以自动改变结构。这种液态金属可以弯曲、折叠和拉伸，这是下一代军事设备的次要研讨范畴。
美国大学和研讨机构正展开液态金属机器人机理研讨

2017年以来，美空军研讨实验室（AFRL）延续披露其液态金属研发工作的最新停顿，显示出美国在液态金属运用研讨范畴得到了疾速发展。目前AFRL的液态金属天线技术已完成实验室阶段的可行性验证和原型件试制，应用液态金属制成的天线原型件可在70兆赫～7吉赫范围内，按需调理工作频率，达到“以一替多”，完成飞机通讯设备精简和系统减重等目的；AFRL经过3D打印出了液态金属柔性电路样件，精度达到了微米级；根据美军的要求，美国大学和研讨机构正展开液态金属机器人机理研讨。

液态金属通常是指熔点低于200℃的低熔点合金，其中室温液态金属的熔点更低，在室温下即呈液态。自然界存在的室温液态纯金属有汞、铯、钫和镓，熔点分别是-38.87℃、28.65℃、27℃和29.8℃。汞的挥发性较大，且有毒，含汞残余物进入生态循环会对人类和环境形成危害，因此仅限于迷信研讨，大规模消费和运用受限。铯和钫属于性质活泼的碱性金属，铯在空气中极易被氧化，和水会发生猛烈反应，而钫则是一种不波动的放射性元素，限制了其运用开发。

因此，从上世纪九十年代末起，国外迷信家末尾重点研讨镓合金，代替汞展开液态金属的机理探求和运用研讨。镓无毒，在手掌上就可化为液态，合金功能波动，具有良好的介电功能和热胀冷缩功能。经过加入其他元素，可构成镓合金来调理熔点。研讨表明，当镓中加入铟元素，构成的镓铟共晶合金，其熔点可在零摄氏度以下，用于电路设计，可经过机械、电压等外部作用，对电路中镓铟液态金属的形貌、地位等停止控制，可完成灵敏设计，且易于电路重构，颠覆了传统铜制电路灵敏性不足且难以更改重构的缺陷。

目前，美军镓铟液态金属军用天线已完成原型件验证，将来十年内有望装机运用；液态金属3D打印作为柔性电子器件制造的最新前沿技术，为常温下直接制造柔性导线、执行器、电极系统、可穿戴式机械外骨骼的元器件，开拓了一条方便快捷且有望完成普及化运用的途径。
新材料与普通金属性质完全相反

美国空军研讨实验室(AFRL)的研讨人员表示，该实验室迷信家最近开发出一种名叫“聚合液态金属网”（Polymerized Liquid Metal Networks）的材料，这些液态金属可以被拉伸到700%，并对形变做出反应，在这两种形状之间保持电阻几乎不变，同时照旧自主回到它们的原始的形状。这都是由于材料外部的自组织纳米结构自主地发生这些变化。
最奇特的是，普通的导电材料在压紧或拉伸时，会因分子结构不同改变其功能，通常遭到拉伸的金属，导电率会降低，电阻则会添加。但是这些液态金属材料，性质却恰恰相反。完全颠覆了人们对“金属”的看法。

报道称，该液态金属将来有望运用到导电材料上，特别是会大幅度歪曲、折叠的部分，例如下一代的可穿戴电子设备。该项目从去年末尾，由空军迷信研讨办公室提供的基础研讨资金在AFRL停止开发。目前正在探求与私营公司和大学合作进一步发展。

该项目运用广泛，特别是机器人材料方面。目前的机器人还次要依托传统材料，体型较为庞大、结构刚性、举动不够灵敏。液态金属改变了人们对传统材料的看法，将成为机器人发展的重要打破。液态金属不只可制造机器人的柔性导线、执行器、电极系统等电子系统，还可制成神经、肌肉、骨骼等。采用液态金属电极制造人工肌肉，可以确保较高的顺应性，变形率高达300%，分明优于采用传统刚性金属；应用液态金属制成的具有传感功能的神经系统可摆脱传统刚性传感器的限制，搭配柔性多自在度、无刚性结构肌肉，与生物机体运动高度契合；而液态金属的低熔点固液态转换机制，使得液态金属制造的天然外骨骼在需求时变成液态，可以在狭小的空间穿行。目前，美国大学和研讨机构次要展开液态金属自驱动机制、成分配比、外部结构、宏微观本征功能方面等基础实际研讨。随着研讨的深化，液态金属材料将为柔性可变形智能机器人研制打开全新视野。

美军研制的这种新材料应惹起我们高度注重

众所周知，新材料是最容易与理想世界发生反应并导致各种革新的化学产品，这应该惹起我们的高度注重。

液态金属是美军不断以来着力研发的新材料技术范畴，对于革新军用电子电路系统、机器人等具有重要意义。经过公开文献报道发现，我国中科院理化技术研讨所、浙江大学等单位已展开了液态金属3D打印、液态金属界面接触机理等方面的研讨，部分研讨成果如液态金属3D打印机研制、液态金属自驱动机制揭示等方面，达到国际抢先程度。

但是，由于科技成果转化方面的种种成绩，我们的研发次要是科研院校单打独斗，还仅仅处于实验室阶段，与实践运用和成果转化还有相当方面的间隔，针对军事范畴的运用，液态金属天线开发、柔性电子屏和电路板打印等面向工程化运用的成果还较少，与国外存在比较大的差距。

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这部1991年的影片预言的液态金属经过了28年的光阴终于从科幻照进了理想，据美国空军研讨实验室的报告，研讨人员曾经开发出一种液态金属，“相似好莱坞电影《终结者》那样”可以自动改变结构。这种液态金属可以弯曲、折叠和拉伸，这是下一代军事设备的次要研讨范畴。

铁人来了！

终结者离理想不远了

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秀起来~

撸过

LZ帖子不给力，勉强给回复下吧