这种新材料 可以让变形金刚成为现实


材料牛注:康奈尔大学的研究者们研发了一种新材料,既拥有柔软的灵活度,也有材料所需的硬度,或许可以让变形金刚成为现实。

试想一下,倘若飞机在空中可以像鹈鹕一样改变它翅膀的形状,在潜入水中之前变成潜艇的样子,是不是很神奇?康奈尔大学工程学教授Rob Shepherd和他的团队做出的新研究可能有助于把脑洞的设备变为现实。

这个想法实现的关键是融合了刚性的金属和多孔、柔软性泡沫橡胶,使其兼具极好的强度、韧性的新材料。而且这种材料在损伤后还具有自我修复的能力。

“这有点像我们人体——我们有一个骨架,还有柔软的肌肉和皮肤,”Shepherd解释。 “不幸的是,骨骼限制了我们改变形状的能力——不像章鱼,没有骨架。”

新材料融合了人体骨骼硬度和负载的能力,以及像章鱼一样改变形状的能力。 “当你需要时它是一个骨架,当你不需要时它熔化离开,然后再重塑,”Shepherd说。

新材料由一种名为菲尔德金属的柔软金属和多孔硅泡沫金属组成。之所以选菲尔德金属,除了较低的熔点之外(144°F),它不同于类似金属那样含铅。

制作这种新材料是将高弹性泡沫浸入熔融的金属里面,然后放置在真空中。如此原有泡沫孔洞里面的空气被合金代替。该泡沫的孔大约为2mm,其可被调控以创建更硬或更柔软的材料。

在强度和弹性的测试中,新材料加热达到144°F时才可发生变形,在冷却时可恢复其刚性,再加热时又可返回到它原来的形状和强度。

Shepherd介绍,“有时候你想让一个机器人或其他机器坚硬,但坚硬的同时他们就不能有良好的变形能力了。让机器人既拥有能够变形的结构,又拥有硬度和负载的能力,才是这种材料的真正意义所在。”

该研究结果已发表在Advanced Materials上。

本文参考地址:Scientists create new shape-shifting material

感谢材料人编辑部杨志涛提供素材。

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