中科院在基于液態(tài)金屬結構色的可偽裝柔性機器人研究中獲進展
2018年11月26日 8:53 4677次瀏覽 來源： 中國有色網 分類： 新材料前沿
柔性機器人是一個新興領域，從機械學、物理學到生物學，都已獲得越來越廣泛的關注。然而具有剛性對應物的傳統(tǒng)材料很難實現(xiàn)靈活地轉變?yōu)槎喾N形態(tài)。鎵基液態(tài)合金具有優(yōu)異的導熱性和導電性、低粘度、良好的流動性和生物相容性，在先前的研究中，其展現(xiàn)出了在外加電場和犧牲金屬的刺激下產生變形和運動的能力，在柔性機器人領域被寄予厚望。
鎵基合金一直以銀白色的金屬光澤示人。近日，中國科學院理化技術研究所研究報道了液態(tài)金屬表面在犧牲金屬或電場的刺激下可產生變色現(xiàn)象，使得液態(tài)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(tài)金屬的變色是由于其表面產生了百納米厚的三氧化二鎵介孔薄膜，其色彩來源有干涉和散射兩種形式。當放置在石墨基底上并與電解質溶液中的鋁箔混合時，由于三氧化二鎵薄膜的瑞利散射和薄膜-金屬界面出現(xiàn)的微納米空腔，液態(tài)金屬表面上出現(xiàn)銀白色到金色最后到黑暗的顏色變化。而在電場的調節(jié)下，薄膜的上下表面光滑，入射光發(fā)生薄膜干涉，使得液態(tài)金屬表面可以出現(xiàn)類彩虹色的分布。此結果為開發(fā)具有智能偽裝功能的柔性機器人的設計提供了重要思路。
該研究由理化所研究員饒偉和宋愷合作。相關工作得到國家自然科學青年基金及重點基金、北京市科委重大專項的大力支持。
責任編輯：淮金
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