新南威尔士大学研发出世界首台液态金属电机

澳大利亚新南威尔士大学（UNSW）的研究人员创造出世界首台由液态金属液滴驱动的神奇电机，为软体机器人和柔性机器开启全新可能。

液态金属电机有望让软体机器人获得“心脏”

新南威尔士大学的研究人员开发出一种全新的电机，它的旋转并非依赖刚性部件，而是由一滴液态金属实现。这项发表在权威期刊《npj Flexible Electronics》上的突破性研究，可让科幻电影《终结者》中的液态机器人T-1000的科幻成真，还可能为未来的软体机器人、微型医疗器械赋予了一颗强大的柔软“心脏”。从而使这一突破，有望改变软体机器人、柔性电子以及医疗器械等领域。

这种微型电机被称为液态金属液滴旋转桨叶电机，其工作原理完全不同于传统电机。它不使用线圈或磁体等刚性结构，而是将一滴液态金属嵌入盐溶液中，并施加电场，利用液态金属内部产生的旋涡流动来实现旋转。

在旋转的液态金属内部放置了一片小型铜质桨叶，桨叶会被内部流动“带动”，从而产生持续旋转。

这是一种创造运动的全新方式。研究人员直接利用液态金属本身的流动来产生旋转，而不需要任何传统的运动部件。它结构简单、体积紧凑，而且天生具有柔性。

电机转速可达每分钟 320 转，为液态金属执行器树立了新的标杆。这证明了简单、可流动的金属同样可以驱动旋转，并为一种全新的电机类别打开了大门。

对许多人来说，微电机早已融入日常生活，但在平时常常不被注意——手机的震动、笔记本电脑的散热风扇、相机的自动对焦，都离不开微电机的工作。

旋转电机将能量——无论是电能还是机械能——转化为扭矩，使转轴持续转动，从洗衣机到无人机，几乎所有现代设备都依赖这种旋转运动。

正因如此，任何制造电机的新方法，都可能重塑家庭、工业，甚至医疗领域中的机器形态。

这种液态金属电机在传统刚性结构在一些特殊的场景中尤为有价值。例如在软体机器人领域，机器往往需要弯曲、拉伸，或挤进狭小空间。

刚性的齿轮和传动轴会带来限制，而一种本身就柔软、可变形的电机，则可能彻底改变机器人的设计方式。

该项目合作者、悉尼大学教授 Kourosh Kalantar-Zadeh表示：一个微型机器人可以在人体内部狭窄而不规则的空间中移动，其动力来自柔软、灵活，而不是坚硬、脆弱的电机——这正是这项新技术所指向的未来。

这一设计的美妙之处在于它的简单性，就像一个微型水车。正如流水推动水车叶片旋转一样，旋转的液态金属推动着铜质桨叶。

除了机器人领域，液态金属电机还可用于柔性电子、微流控设备以及生物医学植入物，在这些需要在狭小或敏感环境中实现紧凑、自成一体运动的应用中，优势尤为明显。

其结构的简洁性与高度适应性，或将使工程师能够设计出此前难以想象、甚至无法实现的机器人。