Popüler bilim sıvı metal: neden akabilir ve hangi uygulamalara sahip olabilir?
Amerika Birleşik Devletleri'nde çekilen bazı bilim kurgu filmlerinde, "Büyük Deniz Piyadeleri" ndeki mikro manyetik robotlar gibi bazı güçlü robotları sık sık görebiliriz, nasıl yok edildikleri önemli değil, bozulsalar bile yeniden birleştirilebilirler. Diğer bir örnek ise "Terminatör 2" deki T-1000, ne tür bir zarar görürse görsün, anında otomatik olarak iyileşebilir ve hatta "plastik cerrahi" ile vücut şeklini değiştirebilir. Bu çok havalı olmasına rağmen, ama bunu düşünmek, böyle bir varoluşa sahip olmak oldukça korkutucu.
Ancak teknolojinin gelişmesiyle bu tür robotlar gerçekte gerçekten ortaya çıkabilir. Fizikçi organizasyon ağından gelen son haberlere göre, İngiltere'deki Sussex Üniversitesi ve Swansea Üniversitesi'ndeki bilim adamları, sıvı metali bir kalp şekli veya bir harf gibi bir elektrik alanı aracılığıyla çeşitli iki boyutlu şekillere dönüştürmenin bir yolunu buldular. Bekle. Araştırma ekibi, bu keşfin sıvı metalin "büyük potansiyele sahip yeni bir malzeme" olduğunu ve akıllı elektronik cihazlar, yumuşak robotlar ve tıbbi tedavide önemli bir rol oynayabileceğini gösterdiğini söyledi.
Aslında Birleşik Krallık'ın sıvı metal araştırması ilk durum değil.İnsanlar bir süredir sıvı metale önem veriyor, özellikle Çin'in sıvı metal üzerine yaptığı araştırmalar daha öne çıkmış ve iyi sonuçlar elde etmiştir. Sıvı metalin kendisinde çok şey var ve insanlar gelişimini derinleştiriyor.Sıvı metalin gelecekte yapay zeka ve akıllı donanım alanında daha büyük gelişme sağlayabileceğine inanılıyor.
Sıvı metalin "sihirli gücünün" özellikleri nelerdir?
Sözde sıvı metal, yani amorf metal, aynı zamanda amorf alaşım veya metalik cam olarak da adlandırılır, pozitif iyon sıvısı ve serbest elektron gazının bir karışımı olarak kabul edilebilir. Eşsiz bir atomik yapıya sahiptir ve düzensiz düzenlenmiştir. Metaldir ancak akışkan özelliklere sahiptir, hafiftir ancak son derece güçlüdür ve oldukça esnektir. Ayrıca, sıkıcı işleme sürecini ortadan kaldırarak tek seferde oluşturulabilir.
Sıvı metal son derece üstün performansa sahiptir. Mukavemeti paslanmaz çeliğin 3 katı, alüminyum ve magnezyum alaşımlarının 10 katı ve titanyum alaşımlarının 1.5 katıdır Hafif alaşımlarda bile sıvı metal birim yoğunluk başına en yüksek mukavemete sahiptir. Sıvı metalin güvenli kullanım mukavemeti 1500 Mpa'dır, elastik gerilme enerjisi 19Mj / m2'ye ulaşabilir ve en iyi yay çeliğinin elastik gerilme enerjisi sadece 2.2Mj / m2'ye ulaşabilir.
Sertliğin avantajları, sıvı metalin aşınma direnci veya çizilme direnci alanında yaygın olarak kullanılmasını sağlar. İyi esneklik, diğer metallerin karşılayamadığı belirli belirli alanları karşılayabilir. Örneğin basınç altında bükülen ancak deformasyon gerektirmeyen bir tıbbi cihaz veya plastik deformasyon ve sertleşme olmadan tekrar tekrar bükülebilen bir basınç sensörü.
Doğruluk açısından, sıvı metal kalıplanmış ürünler işlenmiş ürünlerle rekabet edebilir ve hiçbir ek maliyet ve atık madde yoktur. Korozyon direnci açısından, sıvı metal alaşımları, özellikle gıda işleme, tıbbi ekipman, açık hava sporları ekipmanı ve deniz ürünleri gibi endüstriyel uygulamalarda olağanüstü yetenekler göstermiştir.
Diğer metaller için, bu hassasiyet parlatma, taşlama ve diğer ikincil işlemler olmadan elde edilemez.Birçok alanda, metallerin yansıtıcı özellikleri son derece önemlidir.Sıvı metal alaşımlarının pürüzsüzlüğü yüksek ışık yansıması sağlayabilir. Etkisi ve diğer özelliklerinden ödün vermeden cilalanabilir.
Ek olarak, sıvı metal alaşımı manyetik olmayan bir malzemedir ve diğer manyetik nesnelerle temas halinde olan herhangi bir manyetizma ile kirlenmeyecektir. Bu nedenle, nükleer manyetik rezonans ekipmanının bileşenlerine, elektromanyetik anahtarların mahfazasına veya yüksek radyo frekansı gücü alanına uygulanabilir.
Özetle, sıvı metal yalnızca yüksek kaliteli işlevlere sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda enjeksiyon kalıplama ile de kalıplanabilir ve tasarımcılara oynamak için daha fazla alan sağlar. Ayrıca tek seferlik net şekillendirme özelliği de işleme maliyetlerinden büyük ölçüde tasarruf sağlar ve verimliliği en üst düzeye çıkarır. Sıvı metalin sahip olduğu birçok avantaj, çok geniş bir uygulama alanına sahiptir, çevre koruma, tıbbi tedavi, akıllı donanım, yapay zeka, havacılık ve diğer alanlarda büyük rol oynayabilir.
Sıvı metalin çeşitli avantajları, dünyanın her yerinden bilimsel araştırma ekiplerinin ve şirketlerin de ilgisini çekmiştir. Sıvı metal araştırmalarıyla ilgili olarak, insanlık da birçok sonuç elde etti. Bu sonuçlar, sıvı metalin gerçek hayatta kullanılmasına ve hatta gelecekte ticarileştirilmesine yardımcı olur.
İnsanlar sıvı metaller üzerine araştırmaları derinleştirdiler ve sonuçlar dikkate değer ve pratik hale geldi
Sıvı metal üzerine yapılan en son İngiliz araştırması, bir bilgisayarın sıvı metalin şeklini değiştiren bir elektrik alanı yaratması ilkesine dayanmaktadır. Başka bir deyişle, sıvı metalin şekli ve konumu bilgisayar programlamasıyla kontrol edilebilir.
Sussex Üniversitesi'nden araştırma ekibinin bir üyesi olan Sriram Sebrian, "Sıvı metaller deforme olabilen alanda büyük bir potansiyele sahiptir. Benzersiz özellikleri arasında voltaj kontrollü yüzey gerilimi, yüksek iletkenlik ve sıvı ve Katı faz değişimi ". Bu teknoloji henüz emekleme aşamasında olmasına rağmen, elektronik akıllı cihazlarda, esnek ekranlarda ve yazılım robotlarında uygulama potansiyelini şimdiden göstermiştir.
Aslında, sıvı metal araştırmalarında Çin başı çekiyor. Geçen yıl Ağustos ayında, Tsinghua Üniversitesi araştırma ekibi sıvı metal robotlar alanında önemli ilerleme kaydetti. Tsinghua Üniversitesi Tıp Fakültesi ortak araştırma ekibinin ekibi, sıvı metalin, biyolojik dünyada yaygın bir davranış olan yabancı parçacıkları yutmak için hücrelere benzer "endositoz etkisine" sahip olduğunu buldu ve ayrıca sıvı metalin "solunum kapasitesine" sahip olduğunu buldular. Yetenek.
Çalışmalar, bir çözelti ortamındaki sıvı metalin, bir elektrik alanına veya kimyasal maddelere maruz kaldığında bir endositoz etkisi üretebileceğini ve çevreleyen parçacıkları vücuda verimli bir şekilde yutabileceğini bulmuştur. Örneğin, elektrolit ortamında, bir parça galyum bazlı sıvı alaşım alüminyumu "yedikten" sonra, bir makine şekline dönüşebilir ve harici güç olmadan uzun süreli yüksek hızlı hareket gerçekleştirebilir.
Daha da ilginci, bu tür makine şeklindeki sıvı metalin yalnızca boş alanda hareket etmekle kalmayıp, aynı zamanda çeşitli yapıların kanallarında serbestçe hareket edebilmesidir. Vücut şeklini ve rotasını ayarlayabilirler ve düşünme yetenekleri varmış gibi görünürler.
Takım lideri Liu Jing, bu tür bir işlevin "biraz hayata benzediğini" ve bu nedenle "biyolojik davranış" olarak adlandırıldığını söyledi. Aslında, sıvı metal makineler yumuşakçalar gibidir ve özel özellikleri doğadaki yumuşakçalarınkilere oldukça yakındır. Bu araştırma sonucu, uluslararası yetkili bir dergi olan Advanced Science'ın kapağında yayınlandı.
Zaman ölçeğini daha da genişletirsek, ekibin 2015 gibi erken bir zamanda dünyanın ilk sıvı metal makinesini geliştirdiğini duyurduğunu göreceğiz. Bu başarı, sıvı pompalama sistemleri, vasküler robotlar, esnek aktüatörler ve hatta daha karmaşık sıvı metal robotların araştırılması için teorik ve teknik bir temel oluşturdu ve tıp ve askeri alanlarda önemli bir rol oynayacak.
Sıvı metalin çeşitli özellikleri bize çok fazla hayal gücü kazandırdı. Örneğin, "Terminatör" gibi robotlar bekleyebiliriz. Elbette bu uzun vadeli bir hedef ve en pratik olarak sıvı metalin akıllı cihazlara getireceği değişiklikleri dört gözle bekleyebiliriz.
Son yıllarda sıvı metal araştırmalarında araştırmacıların başarılarına dayanarak, bilgisayarların, cep telefonlarının ve diğer cihazların artık standart ve kare olmayacağını, ancak hem havalı hem de bireysel olarak çeşitli şekillerde tasarlanabileceğini bekleyebiliriz. Kavisli tasarım, esnek ekranlar ve hatta daha sanatsal fikirler ve şekiller gerçeğe dönüşebilir. O zaman, satışları artırmak, tüketici seçimini genişletmek ve tüm endüstrinin ilerlemesini teşvik etmek kesinlikle büyük fayda sağlayacaktır.
Aslında, sıvı metal teknolojisinin başlangıçta akıllı telefonlara uygulandığı durumlar zaten var. İPhone bileşenlerinde sıvı metal kullanılmıştır. Ancak üretimin zorluğu ve son derece yüksek işlem gereksinimleri nedeniyle iPhone kabuğuna uygulanmamış, SIM kart toplama iğnesinde kullanılmıştır.Bu parça ABD LiquidMetal firması tarafından üretilmiştir.
Sıvı metalin "olduğu gibi" özellikleri ve bir dizi avantajı, birçok alanda ihtiyaç duyulmasını mümkün kılmaktadır. Araştırmacılar, gelecekte sıvı metalin görünümünü, işlevini ve fiziksel özelliklerini dijital manipülasyon yoluyla değiştirmeyi umduklarını, deforme olabilen ekranların, daha esnek akıllı cihazların ve hatta yazılım robotlarının geliştirilmesi için temel oluşturmayı umduklarını söyledi.
Tabii ki, tüm yeni teknolojiler gibi, sıvı metalin gelişimi de henüz olgunlaşmamış bir aşamadadır. Belki de "sonlandırıcı" seviyesine ulaşmak uzun bir süreç alır. Ancak sıvı metalin insanın çığır açan hayal gücü çağına girişini hızlandıracağına ve gelecekte birçok alanda devrim niteliğinde değişiklikler getireceğine şüphe yok. Kısa sürede "Terminatör" gibi bir robot yapmak bizim için zor olabilir ama bu değişim algılanmalı ve sıvı metalin birçok alanda "yeteneklerini göstermesini" teşvik etmelidir.
Daha heyecan verici içerik için Titanium Media WeChat ID'yi (ID: taimeiti) takip edin veya Titanium Media Uygulamasını indirin
