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像“毒液”一樣可變形、修複的機器人來了,輕松穿過1.5毫米細縫

機器之心報道

機器之心編輯部

來自哈爾濱工業大學和香港中文大學的研究者共同研發了一種磁性粘液機器人,具有強大的變形功能。

看過電影《毒液》的朋友都知道,「共生體」以液體狀的形式出現,即使被打成肉泥或是一灘水,隻要有足夠的時間也可以恢複。現在,具有這般強大修複功能的機器人出現了。

隻不過它看起來「菜」了一點,像一團黏土:

像“毒液”一樣可變形、修複的機器人來了,輕松穿過1.5毫米細縫

但它的功能不容小觑,可任意變形以穿過狹窄的縫隙:

像“毒液”一樣可變形、修複的機器人來了,輕松穿過1.5毫米細縫

在迷宮中穿梭:

像“毒液”一樣可變形、修複的機器人來了,輕松穿過1.5毫米細縫

破碎後可修複:

像“毒液”一樣可變形、修複的機器人來了,輕松穿過1.5毫米細縫

甚至還可以利用自己的粘性和形變将兩根電線連接配接起來,形成通路:

像“毒液”一樣可變形、修複的機器人來了,輕松穿過1.5毫米細縫

這種「磁性粘液機器人」和粘液怪 slime 同名,是由來自哈爾濱工業大學和香港中文大學的研究者共同研發的,研究發表在同行評審期刊《Advanced Functional Materials》上。

像“毒液”一樣可變形、修複的機器人來了,輕松穿過1.5毫米細縫

論文位址:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.202112508

slime 由聚乙烯醇、硼砂和钕磁鐵顆粒的混合物制成。研究團隊成員、香港中文大學教授張立說:「這種材料就像是水和澱粉的混合物,是一種非牛頓流體,其粘度會在外力作用下發生變化。當你快速觸摸它時,它就像一個固體。當你輕輕地、慢慢地觸摸它時,它就像液體一樣。」

像“毒液”一樣可變形、修複的機器人來了,輕松穿過1.5毫米細縫

由于該粘液中含有钕磁鐵等磁性顆粒,是以能夠由磁鐵控制其移動和變形,并且具有良好的導電性,可與電極相連,充當電路開關。

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slime 具備極好的拉伸性能,可以通過 1.5mm 的狹窄縫隙而不斷裂。該研究在相同的磁場條件下,比較了鐵磁流體液滴機器人和 slime 的拉伸能力。

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此外,slime 能夠變成 O 形或 C 形來環繞細小的物體,一些科學家認為這可能對消化系統有用,例如減少吞下小電池的危害。他們認為使用這種粘液機器人對電池進行封裝,形成一種惰性塗層,可以避免有毒電解質洩漏的危害。

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然而,粘液中的磁性顆粒本身是有毒的。張立教授表示:「slime 的安全性很大程度上取決于它在人體内停留的時間。」

當然,slime 也不止可以是墨綠色,加入一點顔料它也能變成五顔六色的。

目前,slime 還沒有完全的自主要制能力,需要外界用磁力控制它的移動和變形。該研究的重點是磁性粘液的材料特性,最終的目标是按照機器人的方式部署 slime。

參考連結:

https://twitter.com/newscientist/status/1509599345255100417

https://www.theguardian.com/science/2022/apr/01/magnetic-turd-scientists-invent-moving-slime-that-could-be-used-in-human-digestive-systems

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