液態金屬不僅會變形還會變色

最新發現與創新

科技日報訊 （記者李大慶）現在，科學家不但研製出了柔性機器人，而且還能使它變色，不是簡單地為它披上一件彩色衣服，而是讓它本身的結構呈現出色彩變化。相關論文刊登在最新一期的《美國化學會—應用材料與界面》雜誌上。

常見的人形機器人的關節大多是僵硬的，翻筋斗落地時都會重重地砸向地面。傳統的剛性材料很難讓機器人靈活地柔性地呈現給大家。中國科學家發現，鎵基液態合金具有優異的導熱性和導電性、低粘度、良好的流動性和生物相容性，顯示出了一定條件下可以變形和運動的能力。2015年，中國科學家在世界上首次根據液態金屬在電場下自主運動可變形的特性從理論和技術層面論證了液態金屬柔性機器人的可能性。

現在，中科院理化技術所的研究人員又有了新發現。鎵基合金一直是以銀白色的金屬光澤示人，但這種液態金屬表面在犧牲金屬或電場的刺激下可產生變色現象，使得液態金屬具備了類似章魚等頭足綱動物的柔軟、可變形變色的特點。

研究表明，鎵基液態金屬的變色是由於其表面產生了百納米厚的三氧化二鎵介孔薄膜，其色彩來源於兩種截然不同的光學過程。當被放置在石墨基底上並與電解質溶液中的鋁箔混合時，由於三氧化二鎵薄膜的散射和薄膜—金屬界面出現的微納米空腔，液態金屬表面上出現銀白色到金色最後到黑暗的顏色變化。

據該文作者之一的饒偉研究員介紹，在電場的調節下，薄膜的上下表面光滑，入射光發生薄膜干涉，使得液態金屬表面可以出現類彩虹色的分布。

此研究結果為開發具有智能偽裝功能的柔性機器人，提供了新的設計思路。

（來源： 科技日報）

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