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《終結者2》或成現實?科學家首創永磁液滴

知否

永磁液滴旋轉

科學家首次創造出了一種具有永久磁性的液體。根據一項新的研究,這些液滴可以變形成各種形狀,并可以在外部操縱下移動。

“我們通常認為磁鐵是固體,”馬薩諸塞大學教授托馬斯·拉塞爾(Thomas Russell)表示,“但現在我們知道,我們可以制造出液態磁鐵,它們可以變成不同的形狀。”

他表示,那些液滴可以改變形狀,比如從球體變成圓柱體,再變成煎餅狀。“我們甚至可以讓它看起來像海膽。”

拉塞爾和他的團隊用3D打印液體進行實驗時,意外地創造出了這些液體磁鐵。他們的目標原本是創造出固態但具有液體特性、可用于各種能源應用的材料。

團隊一位研究人員注意到,由一種叫做鐵氧化物的磁化粒子組成的3D打印材料,在一個磁性攪拌板上同步旋轉起來。所以,當研究小組意識到整個結構而不僅僅是粒子變得具有磁性時,他們決定展開進一步的研究。

通過利用一種技術3D打印液體,科學家們從水、油和氧化鐵中制造出毫米大小的液滴。液滴之所以保持形狀不變,是因為一些氧化鐵顆粒與表面活性劑結合——表面活性劑能降低液體的表面張力。拉塞爾說,表面活性劑在液態水周圍形成了一層薄膜,一些氧化鐵顆粒形成了部分薄膜屏障,其余的顆粒則被包裹在其中。

然后,研究小組將這些毫米大小的液滴放置在磁性線圈附近,使其磁化。但是當他們把磁性線圈拿走時,這些液滴在液體中表現出了一種前所未見的行為——它們的磁性仍然沒有消失。(被稱為鐵磁流體的磁性液體確實存在,但這些液體只有在磁場存在時才具有磁性。)

當那些液滴接近磁場時,微小的氧化鐵顆粒都向同一方向排列。一旦磁場被撤走,附著在薄膜表面活性劑上的氧化鐵顆粒就會擠得緊緊的,以至于它們無法移動,只能保持隊列。但那些在液滴內自由漂浮的物質也保持著隊列。

拉塞爾說,科學家們還沒有完全理解這些粒子是如何保持磁性的。一旦他們搞清楚了這一點,就會產生許多潛在的應用。例如,拉塞爾設想打印一個帶有非磁性中部和兩個磁帽的圓柱體。“兩端會像馬蹄形磁鐵一樣連接在一起,可以用作一個微型‘爪鉤’。”他說道。

知否

圖示:《終結者2:審判日》中的反派機器人T-1000

拉塞爾還談到了一個更奇異的應用:迷你的液態人——《終結者》(Terminator)系列電影第二部中液態金屬人T-1000的一個縮小版本。現在,想象這個微型液態人有的部分被磁化了,有的部分則沒有。然后,外部磁場會迫使這個小家伙像牽線木偶一樣移動四肢。

早在幾個月前,中國科學家研究出了能夠自由伸展的

與之類似,

知否

《終結者2:審判日》中的反派機器人T-100的身體是由一種記憶性的液態金屬構成,可以在液體與固體間任意變換,被破壞后還可以自我修復,受傷或中彈后會自動閉合傷口。

或許很多人看電影時想象過未來會出現這種機器人。而現在,科學家們已經創造出像T-1000一樣能夠自由伸展的液態金屬。

科學家已經找到了制造一種可以向各個方向拉伸的液態金屬的方法。它看起來和科幻電影中的視覺效果沒有什么兩樣。

這種閃亮的液態金屬可以用磁鐵來控制。它能夠像《終結者2》中的T-1000機器人一樣伸展開來,還可以用來形成一個閉環。

美國化學學會報告稱:“研究人員將鐵顆粒添加到浸有鹽酸的鎵、銦和錫合金液滴中。液滴表面形成的氧化鎵層降低了液態金屬的表面張力。這使得其可以伸展和移動而不會斷裂。”

雖然我們目前離像T-1000一樣的變形機器人還很遙遠,但是研究人員相信這種液態金屬有一天會被應用到軟性機器人中。

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