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中澳学者实现液态金属驱动的功能性轮式机器人

来源:新华网

新华社合肥10月19日电(记者徐海涛)记者从中国科学技术大学获悉,近期该校张世武研究团队与澳大利亚伍伦贡大学李卫华团队、苏州大学李相鹏团队合作,设计了基于镓基室温液态金属的新型机器人驱动器,实现了液态金属驱动的功能性轮式移动机器人。国际著名学术期刊《先进材料》日前发表了该成果。

镓基室温液态金属可以通过电场、磁场等多种方式,实现变形、移动、分离、融合等多种形态变化,在机器人、生物医学等领域具有巨大的应用前景。但之前在机器人领域的研究,仍局限在对处于电解液环境中的液态金属液滴本身的操纵。

近期,中澳联合研究团队设计了一种具有超疏水表面的极轻半封闭轮式结构,将液态金属液滴限制在狭长的轮体内部。再通过巧妙设计的随动微型电极支架,施加外部电场驱动轮体内液态金属运动,进而持续改变轮式机器人的重心,驱动其移动。

研究人员进一步实验探索了电解液浓度、施加电压、轮体结构等参数对机器人运动性能的影响,获得驱动运动的最佳参数匹配,再通过集成电池系统成功设计了新型液态金属自驱动轮式移动机器人。

据了解,该研究有望弥补传统机器人驱动方式结构复杂、体积大、能效低等不足,促进微小机器人及特种机器人系统的发展。不久的将来,液态金属机器人将在癌症靶向治疗及智能柔性可穿戴设备等领域大显身手。