形变机器人(deformable robot)可望带来无穷的新应用。目前已有几种材料可用于为机器人打造出使其摇摆和蠕动的身体,但却少了类似的可变形且可控制其动作的电路。这是启发液态金属电子学研究的动机之一,加上最近发表的液态金属开关就是一项激励人心的成果,显示液态金属电子学不仅可能实现,而且极具实用性。

根据美国约翰·霍普金斯大学(Johns Hopkins University)的研究人员表示,形变机器人的一些新应用包括:“用于微创手术的内视镜操纵器、用于支撑人体运动的助力装置,以及用于娱乐系统的软性面板等。”该研究团队正在开发控制这一类机器运动的算法。 liquid_transistors 另一方面,美国卡内基·梅隆大学(Carnegie Mellon University)的研究人员与北卡罗莱纳州立大学(North Carolina State University;NC State)的一个团队合作,共同打造出一种相当接近流体晶体管的物质,这种结合镓和铟的拟态合金(mimetic polyalloy)材料,能在室温下保持液体状态。

研究人员们发现,如果从一个方向施加电压,则可分离材料液滴。而当在另一个方向施加电压时,分离的液滴将会重新连接。在这两种情况下,施加的电压都会引起电化学反应。

目前所需的电压大约在1V和10V之间;研究人员认为这是第一个能与电子产业常用电压搭配运作的流体开关。

研究人员在其研究报告中描述这一电化学反应:“液滴分离受制于极限点不稳定性,而其不稳定性来自双极电化学反应中的梯度影响。”

这个过程类似于晶体管中发生的现象。其中一位研究人员——卡内基·梅隆大学软机器实验室(Soft Machines Lab)机械工程师Carmel Majidi解释,“我们设置了两个类似于场效晶体管源极和漏极的液滴,利用这种形状可编程的效果开启和关闭电路。最终还可以利用这种效应打造实体可配置的电路。”

研究人员说,使用无毒合金材料打造的液体晶体管,可注入于橡胶中,打造出柔软且可伸缩的电路,从而开启更多新的应用机会,例如可变形的机器人、生物兼容的疾病监测以及实现结合电子与合成的皮肤类型等。

编译:Susan Hong

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