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[车库男孩]液态金属镓铟合金。。终结者啊。。。

楼主#
更多 发布于:2015-05-23 09:02
1新闻背景
(2015年3月)26日从中科院获悉,近日中科院理化技术研究所、清华大学医学院联合研究小组,在海外学
术杂志上发表了一篇有关可变形http://baike.baidu.com/item/%E6%B6%B2%E6%80%81%E9%87%91%E5%B1%9E%E6%9C%BA%E5%99%A8 的研究论文,迅速被全球多个知名科学杂志或网站专题报道,引起了热烈反响。


2工作原理


该研究为世界上首次发现一种异常独特的现象和机制,即液态金属可在吞食少量物质后以可变形机器形态长
时间高速运动,实现了无需外部电力的自主运动,从而为研制实用化智能马达、血管机器人、流体泵送系统、柔性执行器乃至更为复杂的液态金属机器人奠定了理论和技术基础。


3影响巨大


业内人士认为,自驱动液态金属机器人的问世引申出了全新的可变形机器概念,将显著提速柔性智能机器的研制进程。当前,全球围绕先进机器人的研发活动正处于如火如荼的阶段,若能充分发挥液态金属所展示出的各种巨大潜力,并结合相关技术,将引发诸多超越传统的机器变革。[1]


4科幻真现


经典科幻电影《终结者2》里的“T-1000”液态金属机器人的变形能力至今令人印象深刻。近日,中国科学院理化技术研究所和清华大学医学院联合研究小组在世界上率先发现,液态金属可在“吞食”少量物质后以可变形机器形
态长时间高速运动,实现无需外部电力的自主运动,从而为研制实用化智能马达、血管机器人、流体泵送系统、柔性执行器乃至更为复杂的液态金属机器人奠定了理论和技术基础。那么,这项技术到底有多“炫酷”?
带着这个问题,《环球时报》记者专访了该项目带头人、中国科学院理化技术研究所研究员刘静。刘静介绍说,柔性机器、可变形机器在材料学和机器学中是一个非常重要的领域,而柔性正是液态金属特有的行为。课题组在一两年前发现利用电可以控制液态金属的变形和运动,也就是“电驱动”,而如今在此技术上实现了“自驱动”。另一个有意思的地方是“液态金属机器”在运动中遇到拐弯时会有停顿,好似略作思索后继续行进;在遇到比“身体”小一点的缝隙时,甚至会“挤过去”。因此自驱动、柔性、可变性是这项技术的三大特点。
刘静介绍说,科学家此前发现“液态金属机器人”的“电驱动”现象,即电荷会改变液态金属的表面张力,在内部形成旋转,因此控制电荷运动,就能像车轮一样驱动“液态金属机器人”往前走。而最新研究发现“液态金属机器人”会“吞食”铝片作为产生电荷的“燃料”。他解释说,刚开始“液态金属机器”并没有外部动力,等“吞食”铝片后(也可以理解为腐蚀),在电解液里形成原电池反应,就能自行运动了。如果运动路线上还有一些铝片,那么“液态金属机器人”走到那里也能顺路“吞食”掉。它的运动速度并不慢,可以达到每秒5厘米,而且行动距离相当远,在容器中可以走一个多小时。
 
 
(引自百度百科)
向着名为绝望的希望露出微笑。
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沙发#
发布于:2015-05-23 09:03
为了任务,顺手坐在沙发上。。而已,,真的。。
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xinshou001
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发布于:2015-05-23 09:05
果断没图。
我是龙猫
cfsz1321
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地板#
发布于:2015-05-23 09:06
还记得《终结者2》里面的T1000吗?没错,就是那个身体呈液态,被打穿之后能迅速自我修复的液态金属机器人。
今天要介绍的高科技与它有关,当然,以目前的技术水平,还做不到它那种变态的修复能力,不过好消息是,我们正在接近中。
最近,由刘静研究员带领的中科院物理化所与清华大学联合研究小组,提出了一种全新原理的液态金属神经连接和修复技术。
名字有点长,不过意思很好理解,就是利用液态金属帮助断裂的神经细胞重新生长。要真正理解这项技术,我们有必要先了解下两样东西——液态金属和神经修复。
(图1、液态金属)

液态金属简单来说就是形态像液体的金属,很多人可能会想到汞。实际上,目前研究和工业应用中用得更多的液态金属,是多种特殊金属材料的合金。
这种合金常温下和普通的金银铜铁没太大区别,但它的独特非结晶分子结构使它在一定条件下具有高强度、塑性、热传导和耐磨性等特性。
如果你用过iPhone4S,那么你肯定见过液态金属,iPhone4S的SIM卡槽捅针,就是用液态金属制成的。
(图2、iPhone4S的SIM卡槽捅针用的就是液态金属)

神经修复又是怎么回事呢?
我们知道,人体全身遍布神经网络,出个什么意外,神经很容易损伤甚至断裂。现在的科技和医疗水平已经可以将断裂的神经重新连接,但这项技术并不完美。
神经接上后,自身的修复十分缓慢,有时候甚至长达10年以上。在这期间,没有神经信号控制的肌肉会慢慢萎缩,即使等到神经末端连好了,肌肉也可能早已瘫痪了。
因此,如何在神经细胞缓慢的恢复过程中,让断线的肌肉持续收到神经的信号刺激,不至于萎缩,就成了目前神经外科专家们面临的最大难题。
(图3、显微镜下的神经纤维)

刘静研究小组提出的液态金属神经连接和修复技术,就为解决这个问题提供了可能。他们将镓铟锡液态金属合金放置在断裂的牛蛙腓肠肌坐骨神经中,结果显示液态金属充当了完美的临时“桥”,让大脑发出的电信号能传递到肌肉并返回大脑,效果与未受伤的神经几乎一样。
而且由于液态金属在X射线下具有很强的显影性,在完成神经修复之后很容易通过注射器取出体外,从而避免了复杂的二次手术。
(图4、X光下用于连接神经的液态金属)

这项令人兴奋的技术如果进一步研究下去,发展到可以应用在人体外科神经修复手术,就能够在治疗过程中帮助神经和肌肉保持接近未受伤的状态。
当然,研究小组的科学家们还只是完成了实验室中的小动物实验,用在人体上又是另外一回事,比如液态金属长期停留在人体是否安全,对人体肌肉功能的保持作用有多大,会不会干扰人体神经细胞的再生等,都还有待深入的研究。
不过,这项研究至少为解决神经修复的难题开辟了新方向,如果后续研究和应用顺利,对于全球每年数百万的末梢神经损伤病人来说,简直是巨大的福音。
 
(原网页:http://tech.ifeng.com/discovery/detail_2014_06/08/36714365_0.shtml )
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xinshou001
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4楼#
发布于:2015-05-23 09:06
cfsz1321:为了任务,顺手坐在沙发上。。而已,,真的。。回到原帖
没有图啊
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5楼#
发布于:2015-05-23 09:07
xinshou001:没有图啊回到原帖
那就别看啊。。图没什么,就是几张终结者电影里的截图而已。表示一下意思。
向着名为绝望的希望露出微笑。
xinshou001
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发布于:2015-05-23 09:12
cfsz1321:那就别看啊。。图没什么,就是几张终结者电影里的截图而已。表示一下意思。回到原帖
那你不说谁知道啊
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发布于:2015-05-23 09:13
xinshou001:那你不说谁知道啊回到原帖
现在说了。下面的图能看吗??
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xinshou001
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8楼#
发布于:2015-05-23 09:14
cfsz1321:现在说了。下面的图能看吗??回到原帖
能看
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9楼#
发布于:2015-05-23 09:15
xinshou001:能看回到原帖
那就行了。主楼的图看不看无所谓,下面的图才是实质性的。必须有。
向着名为绝望的希望露出微笑。
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