Когда дело доходит до фильма Шварца * « * 2», у многих может сложиться впечатление не мистера Уитмена + механический скелет, а великолепного, непобедимого жидкого металлического человека - злодея. Внутри раздробленный, преобразованный в ртутный и восстанавливающийся злодей, стал тенью детства для многих людей.

Совсем недавно был сделан прорыв в разработке движущих характеристик жидкого металла и его применении к роботам, и идея фильма движется к реальности.

В последние годы совместная исследовательская группа, состоящая из Китайского научного университета, Университета Вулунгона и Университета Сучжоу в Австралии, начала изучать движущие свойства жидких металлов и их применение в робототехнике и добилась ряда успехов.

Совместная исследовательская группа, состоящая из доцента кафедры прецизионных машин и прецизионных приборов Китайского университета науки и техники Чжан Шиву, профессора Вулунгонского университета в Австралии Ли Вэйхуа и доцента Центра робототехники и микросистем Сучжоуского университета Ли Сянпэна, разработала новый роботизированный привод на основе жидкого металла комнатной температуры на основе галлия и реализовала функциональный колесный робот с жидким металлом.

Результаты под названием A Wheeled Robot Driven by a Liquid - Metal Droplet опубликованы в журнале Adv. Mater 2018, 201805039.

Робот из жидкого металла "T1000" в фильме "*" открывает двери мечты о применении жидкого металла в робототехнике.

Поверхностные свойства и физико - химические свойства жидких металлов с комнатной температурой на основе галлия * могут быть реализованы с помощью различных энергетических полей или поверхностных модификаций, таких как электрическое поле, магнитное поле и поле градиента концентрации, для достижения различных морфологических изменений, таких как деформация, движение, разделение и слияние, в MEMS, микрожидкости, биомедицине и робототехнике, демонстрируют огромные перспективы применения, вызывают широкую озабоченность.

Тем не менее, прикладные исследования жидких металлов в области робототехники в настоящее время ограничиваются каплями жидких металлов в качестве роботов, и нет никаких исследований функциональных роботов на основе жидких металлов.

Жидкий металл на основе галлия при комнатной температуре жидкий металл обладает огромным поверхностным натяжением и может демонстрировать способность к движению при очень низком энергопотреблении электрического поля. Совместная исследовательская группа умело сочетает в себе механизм привода жидкого металла с механизмом переменного центра тяжести и разрабатывает новый тип жидкого металлического робота с простой и компактной структурой и хорошей производительностью привода. Исследователи разработали очень легкую полузакрытую колесную структуру со сверхгидрофобной поверхностью, которая ограничивает капли жидкого металла внутри узкого колеса; Движение жидкого металла внутри приводного колеса внешнего электрического поля осуществляется с помощью тонко сконструированного кронштейна сервопривода микроэлектрода, который, в свою очередь, постоянно меняет центр тяжести колесного робота и приводит колесного робота в движение.

В то же время исследователи провели динамическое моделирование и анализ предложенного нового жидкого металлического робота и экспериментально изучили влияние концентрации электролита, приложенного напряжения, объема жидкого металла, структуры колеса и других параметров на двигательные характеристики робота, чтобы получить соответствие параметров zuijia, которые управляют движением.

Кроме того, благодаря интегрированной аккумуляторной системе, исследователи успешно разработали новый тип подвижного робота с самоприводом из жидкого металла. Ожидается, что это инновационное исследование вдохновит новый тип привода, который восполнит недостатки традиционных роботизированных приводов (электродвигателей, гидравлических и пневматических), таких как сложная структура, большой объем и низкая энергоэффективность привода, и будет способствовать развитию микророботов и специальных роботизированных систем в будущем.

Автор статьи - Ву Цзянь, магистр кафедры точных машин и прецизионных приборов Китайского университета науки. Чжан Шиву, Китайский университет науки, Тан Шиян, доктор философии, Университет Вулунгуна, Австралия, и Ли Сянпэн, Университет Сучжоу, являются соавторами. Проект финансируется Национальным фондом естественных наук.