Инженеры разрабатывают жидкометаллические конструкции, идеально подходящие для «Терминаторов»

Инженеры разрабатывают жидкометаллические конструкции, идеально подходящие для «Терминаторов»

Насколько нам известно, роботы из жидкого металла, из будущего еще не появились. Но новое исследование сплавов и решетчатых материалов показывает, как формы жидкого металла могут быть деформированы и преобразованы с помощью тепла.

Исследователи разработали метод обертывания сплава Филда — смеси висмута, индия и олова — в решетку или оболочку из резиноподобных эластомеров, которая придает жидкому металлу некоторые дополнительные свойства.

В частности, комбинация жидкого металла и эластомерной решетки может деформироваться после нагревания, а затем восстанавливать свою первоначальную форму после повторного нагревания во второй раз: не совсем робот, поднимающийся из лавы, но идея такая же.

«Мы потратили более полугода на разработку этого производственного процесса, потому что этот новый материал решетки очень трудно обрабатывать», — говорит инженер-механик Пу Чжан из Университета Бингемтона. «Нам нужно найти лучшие материалы и параметры обработки.

«Без оболочки процесс не сработает, потому что жидкий металл улетучится. Каркас оболочки контролирует общую форму и целостность, поэтому сам жидкий металл может быть ограничен в ею».

Сплав Филда имеет относительно низкую температуру плавления, равную 62 градусам Цельсия, и используется различными способами — например, в качестве ядерного теплоносителя. Он может «запомнить» свою первоначальную форму с помощью полимерной оболочки.

Оболочка изготовлена с использованием тщательно откалиброванного гибридного производственного процесса, включающего 3D-печать, вакуумное литье и конформное покрытие (которое защищает от влаги, пыли, химических веществ и экстремальных температур).

Эта способность оболочки восстанавливать свою первоначальную форму — заставляя жидкий металл изменяться вместе с ней — потенциально может быть развернута в ряде областей, от робототехники до космических путешествий.

«Космический корабль, при посадке на Луну или Марс или Землю поглощает энергию и деформируется», — говорит Чжан. «Обычно инженеры используют алюминий или сталь для изготовления подушечных конструкций — вы можете использовать его только один раз».

«Используя нашу разработку, вы можете деформировать металлы, но затем нагревать их позже, чтобы восстановить изначальную форму. Вы можете использовать их снова и снова».

Команда создала несколько прототипов, восстанавливающих форму, чтобы проверить новую структуру, включая буквы, сферы, полотна и сотовые конструкции. Лучшей из этих связок была рука из жидкого металла, которую можно было изменить при нагревании и затем вернуть обратно в исходное состояние после повторного нагревания.

Любая ситуация, когда прочный и жесткий объект нужно сделать более компактным, а затем снова восстановить, является возможным вариантом использования того, что является первой в мире жидкометаллической решеткой.

Продолжается работа над проектом по улучшению структуры и используемых материалов покрытия, и конечной целью исследователей является использование их результатов для создания жидкометаллического робота.

«Если честно, я никогда не смотрел «Терминатор»!» говорит Чжан.

Исследование было опубликовано в разделе Additive Manufacturing.

Источники: Фото: (Pu Zhang)

logo

Автор публикации

не в сети 24 минуты

Виктория Ветрова

25
Космос полон тайн...
Комментарии: 4Публикации: 3461Регистрация: 14-12-2012