這種新材料 可以讓變形金剛成為現實
材料牛注:康奈爾大學的研究者們研發了一種新材料,既擁有柔軟的靈活度,也有材料所需的硬度,或許可以讓變形金剛成為現實。
試想一下,倘若飛機在空中可以像鵜鶘一樣改變它翅膀的形狀,在潛入水中之前變成潛艇的樣子,是不是很神奇?康奈爾大學工程學教授Rob Shepherd和他的團隊做出的新研究可能有助于把腦洞的設備變為現實。
這個想法實現的關鍵是融合了剛性的金屬和多孔、柔軟性泡沫橡膠,使其兼具極好的強度、韌性的新材料。而且這種材料在損傷后還具有自我修復的能力。
“這有點像我們人體——我們有一個骨架,還有柔軟的肌肉和皮膚,”Shepherd解釋。 “不幸的是,骨骼限制了我們改變形狀的能力——不像章魚,沒有骨架。”
新材料融合了人體骨骼硬度和負載的能力,以及像章魚一樣改變形狀的能力。 “當你需要時它是一個骨架,當你不需要時它熔化離開,然后再重塑,”Shepherd說。
新材料由一種名為菲爾德金屬的柔軟金屬和多孔硅泡沫金屬組成。之所以選菲爾德金屬,除了較低的熔點之外(144°F),它不同于類似金屬那樣含鉛。
制作這種新材料是將高彈性泡沫浸入熔融的金屬里面,然后放置在真空中。如此原有泡沫孔洞里面的空氣被合金代替。該泡沫的孔大約為2mm,其可被調控以創建更硬或更柔軟的材料。
在強度和彈性的測試中,新材料加熱達到144°F時才可發生變形,在冷卻時可恢復其剛性,再加熱時又可返回到它原來的形狀和強度。
Shepherd介紹,“有時候你想讓一個機器人或其他機器堅硬,但堅硬的同時他們就不能有良好的變形能力了。讓機器人既擁有能夠變形的結構,又擁有硬度和負載的能力,才是這種材料的真正意義所在。”
該研究結果已發表在Advanced Materials上。
本文參考地址:Scientists create new shape-shifting material
感謝材料人編輯部楊志濤提供素材。
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