2014-08-25 08:33:49
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近期,由刘静研究员带领的中国科学院理化技术研究所与清华大学联合研究小组,首次发现电场控制下液态金属与水的复合体可在各种形态及运动模式之间发生转换的基本现象。
此项工作源于团队长期以来在液态金属领域不断研究推进中的偶然发现。通过系统的实验,揭示出室温液态金属具有可在不同形态和运动模式之间转换的普适变形能力。比如,浸没于水中的液态金属对象可在低电压作用下呈现出大尺度变形、自旋、定向运动,乃至发生液球之间的自动融合、断裂-再合并等行为,且不受液态金属对象大小的限制;较为独特的是,一块很大的金属液膜可在数秒内即收缩为单颗金属液球,变形过程十分快速,而表面积改变幅度可高达上千倍;此外,在外电场作用下,大量彼此分离的金属液球可发生相互粘连及合并,直至融合成单一的液态金属球;依据于电场控制,液态金属极易实现高速的自旋运动,并在周围水体中诱发出同样处于快速旋转状态下的漩涡对;若适当调整电极和流道,还可将液态金属的运动方式转为单一的快速定向移动。这些超越常规的物体构象转换能力很难通过传统的刚性材料或流体介质实现,它们事实上成为用以构筑可变形智能机器的基本要素,为可变形体特别是液体机器的设计和制造开辟了全新途径。