Fantastinis filmas „Terminatorius“ virsta realybe? Formą keičiantis skystas metalas jau kuriamas – pažvelkime į keletą naujausių šios medžiagos revoliucijų, atradimų ir naujovių (Video)

Pagalvojus apie formą keičiantį metalą greičiausiai pirmiausiai į galvoje kyla filmo „Terminatorius 2“ vaizdai. Tačiau, ši futuristiškai skambanti technologija virsta realybe.

Formą keičiančio skysto metalo naudojimą, pradedant savaime besigydančiais robotais ir baigiant transformuojamomis elektroninėmis grandinėmis, riboja tik su jais dirbančių mokslininkų vaizduotė. Pažvelkime į keletą naujausių šios medžiagos revoliucijų, atradimų ir naujovių.

2D morfuojantis metalas

2017 m. Sasekso ir Svonsio universiteto mokslininkai išrado būdą, kaip skystą metalą paversti į 2D formas naudojant elektrinį krūvį. Nors dar ankstyvoje plėtros stadijoje, šios komandos tyrimai gali atverti naujas galimybes minkštos robotikos, išmaniosios elektronikos, kompiuterinės grafikos ir lanksčių ekranų srityje.

Kadangi skysčio formavimui naudojami elektriniai laukai yra užprogramuoti kompiuteriu, skysčio padėtį ir formą galima užprogramuoti ir valdyti dinamiškai.

„Skystieji metalai yra itin perspektyvi deformuojamų medžiagų klasė; jų išskirtinės savybės yra įtampos kontroliuojamas paviršiaus įtempimas, didelis laidumas skysčio būsenai ir skysčio-kietosios fazės perėjimas kambario temperatūroje“, - sakė Sasekso universiteto INTERACT laboratorijos vadovas profesorius Sriramas Subramanianas.

Carnegie Mellon universiteto sukurtas metalo lydinys

Tais pačiais metais Carnegie Mellon universiteto mokslinių tyrimų inžinieriai sukūrė metalo lydinį, kuris kambario temperatūroje egzistuoja skystoje būsenoje ir tolimoje ateityje gali talpinti skystų metalų tranzistorius, lanksčias grandines ir galbūt net savaime susiremontuojančias grandines.

Carnegie Mellon laboratorijoje „Soft Machines“, lydynį sukūrė tyrėjai Carmel Majidi, Michaelas Dickey ir Jamesas Wissmanas. Šis lydinys yra indžio ir gallio derinio rezultatas. Reikėtų tik dviejų lašų šio skysto metalo, kad susidarytų ar nutrūktų grandinė, tokiu būdu atidarant ar uždarant įėjimą, panašų į tradicinį tranzistorių. Dar geriau, tam reikalinga tik 1 - 10 voltų įtampa.

Plūduriuojantys robotai

2020 m. pradžioje Kinijos Tsinghua universiteto tyrėjų komanda sukūrė skystą metalinę medžiagą, tokią lengvą, kuri plūduriuotų ant vandens. Tyrėjai mano, kad tai gali būti naudojama lengviems egzoskeletams ir formą keičiantiems robotams konstruoti.

Kaip ir Carnegie Mellon tyrėjai, Tsinghua universiteto mokslininkai savo medžiagai naudojo gallio ir indio mišinį. Kad jis plauktų, komanda į skystį įmaišė oru užpildytų stiklo karoliukų.

Nepaisant itin mažo tankio, skystos metalinės medžiagos „vis tiek palaiko puikų pritaikomumą, elektros laidumą ir standumo įvairovę reguliuojant temperatūrą“, rašoma žurnale „Advanced Functional Materials“.

Tikriausiai praeis šiek tiek laiko, kol kasdieniame gyvenime pamatysime formą keičiančius plaukiojančius robotus ar savaime pasitaisančias grandines. Tačiau po kelių dešimtmečių šios naujovės gali pakeisti mūsų įsivaizdavimą apie metalą.