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知否|《终结者2》或成现实?科学家首创永磁液滴

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(原标题:Scientists create liquid metal that stretches like Terminator)

作者 | 乐邦 晗冰

出品 | 网易科技《知否》栏目组(公众号:tech_163)

知否|《终结者2》或成现实?科学家首创永磁液滴

永磁液滴旋转

科学家首次创造出了一种具有永久磁性的液体。根据一项新的研究,这些液滴可以变形成各种形状,并可以在外部操纵下移动。

“我们通常认为磁铁是固体,”马萨诸塞大学教授托马斯·拉塞尔(Thomas Russell)表示,“但现在我们知道,我们可以制造出液态磁铁,它们可以变成不同的形状。”

他表示,那些液滴可以改变形状,比如从球体变成圆柱体,再变成煎饼状。“我们甚至可以让它看起来像海胆。”

拉塞尔和他的团队用3D打印液体进行实验时,意外地创造出了这些液体磁铁。他们的目标原本是创造出固态但具有液体特性、可用于各种能源应用的材料。

团队一位研究人员注意到,由一种叫做铁氧化物的磁化粒子组成的3D打印材料,在一个磁性搅拌板上同步旋转起来。所以,当研究小组意识到整个结构而不仅仅是粒子变得具有磁性时,他们决定展开进一步的研究。

通过利用一种技术3D打印液体,科学家们从水、油和氧化铁中制造出毫米大小的液滴。液滴之所以保持形状不变,是因为一些氧化铁颗粒与表面活性剂结合——表面活性剂能降低液体的表面张力。拉塞尔说,表面活性剂在液态水周围形成了一层薄膜,一些氧化铁颗粒形成了部分薄膜屏障,其余的颗粒则被包裹在其中。

然后,研究小组将这些毫米大小的液滴放置在磁性线圈附近,使其磁化。但是当他们把磁性线圈拿走时,这些液滴在液体中表现出了一种前所未见的行为——它们的磁性仍然没有消失。(被称为铁磁流体的磁性液体确实存在,但这些液体只有在磁场存在时才具有磁性。)

当那些液滴接近磁场时,微小的氧化铁颗粒都向同一方向排列。一旦磁场被撤走,附着在薄膜表面活性剂上的氧化铁颗粒就会挤得紧紧的,以至于它们无法移动,只能保持队列。但那些在液滴内自由漂浮的物质也保持着队列。

拉塞尔说,科学家们还没有完全理解这些粒子是如何保持磁性的。一旦他们搞清楚了这一点,就会产生许多潜在的应用。例如,拉塞尔设想打印一个带有非磁性中部和两个磁帽的圆柱体。“两端会像马蹄形磁铁一样连接在一起,可以用作一个微型‘爪钩’。”他说道。

知否|《终结者2》或成现实?科学家首创永磁液滴

图示:《终结者2:审判日》中的反派机器人T-1000

拉塞尔还谈到了一个更奇异的应用:迷你的液态人——《终结者》(Terminator)系列电影第二部中液态金属人T-1000的一个缩小版本。现在,想象这个微型液态人有的部分被磁化了,有的部分则没有。然后,外部磁场会迫使这个小家伙像牵线木偶一样移动四肢。

早在几个月前,中国科学家研究出了能够自由伸展的液态金属。

知否|《终结者2》或成现实?科学家首创永磁液滴

《终结者2:审判日》中的反派机器人T-100的身体是由一种记忆性的液态金属构成,可以在液体与固体间任意变换,被破坏后还可以自我修复,受伤或中弹后会自动闭合伤口。

或许很多人看电影时想象过未来会出现这种机器人。而现在,科学家们已经创造出像T-1000一样能够自由伸展的液态金属。

科学家已经找到了制造一种可以向各个方向拉伸的液态金属的方法。它看起来和科幻电影中的视觉效果没有什么两样。

这种闪亮的液态金属可以用磁铁来控制。它能够像《终结者2》中的T-1000机器人一样伸展开来,还可以用来形成一个闭环。

美国化学学会报告称:“研究人员将铁颗粒添加到浸有盐酸的镓、铟和锡合金液滴中。液滴表面形成的氧化镓层降低了液态金属的表面张力。这使得其可以伸展和移动而不会断裂。”

虽然我们目前离像T-1000一样的变形机器人还很遥远,但是研究人员相信这种液态金属有一天会被应用到软性机器人中。

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