永磁液滴旋轉(zhuǎn)

科學(xué)家首次創(chuàng)造出了一種具有永久磁性的液體。根據(jù)一項新的研究，這些液滴可以變形成各種形狀，并可以在外部操縱下移動。

“我們通常認為磁鐵是固體，”馬薩諸塞大學(xué)教授托馬斯·拉塞爾(Thomas Russell)表示，“但現(xiàn)在我們知道，我們可以制造出液態(tài)磁鐵，它們可以變成不同的形狀。”

他表示，那些液滴可以改變形狀，比如從球體變成圓柱體，再變成煎餅狀。“我們甚至可以讓它看起來像海膽。”

拉塞爾和他的團隊用3D打印液體進行實驗時，意外地創(chuàng)造出了這些液體磁鐵。他們的目標(biāo)原本是創(chuàng)造出固態(tài)但具有液體特性、可用于各種能源應(yīng)用的材料。

團隊一位研究人員注意到，由一種叫做鐵氧化物的磁化粒子組成的3D打印材料，在一個磁性攪拌板上同步旋轉(zhuǎn)起來。所以，當(dāng)研究小組意識到整個結(jié)構(gòu)而不僅僅是粒子變得具有磁性時，他們決定展開進一步的研究。

通過利用一種技術(shù)3D打印液體，科學(xué)家們從水、油和氧化鐵中制造出毫米大小的液滴。液滴之所以保持形狀不變，是因為一些氧化鐵顆粒與表面活性劑結(jié)合——表面活性劑能降低液體的表面張力。拉塞爾說，表面活性劑在液態(tài)水周圍形成了一層薄膜，一些氧化鐵顆粒形成了部分薄膜屏障，其余的顆粒則被包裹在其中。

然后，研究小組將這些毫米大小的液滴放置在磁性線圈附近，使其磁化。但是當(dāng)他們把磁性線圈拿走時，這些液滴在液體中表現(xiàn)出了一種前所未見的行為——它們的磁性仍然沒有消失。(被稱為鐵磁流體的磁性液體確實存在，但這些液體只有在磁場存在時才具有磁性。)

當(dāng)那些液滴接近磁場時，微小的氧化鐵顆粒都向同一方向排列。一旦磁場被撤走，附著在薄膜表面活性劑上的氧化鐵顆粒就會擠得緊緊的，以至于它們無法移動，只能保持隊列。但那些在液滴內(nèi)自由漂浮的物質(zhì)也保持著隊列。

拉塞爾說，科學(xué)家們還沒有完全理解這些粒子是如何保持磁性的。一旦他們搞清楚了這一點，就會產(chǎn)生許多潛在的應(yīng)用。例如，拉塞爾設(shè)想打印一個帶有非磁性中部和兩個磁帽的圓柱體。“兩端會像馬蹄形磁鐵一樣連接在一起，可以用作一個微型‘爪鉤’。”他說道。

圖示：《終結(jié)者2：審判日》中的反派機器人T-1000

拉塞爾還談到了一個更奇異的應(yīng)用：迷你的液態(tài)人——《終結(jié)者》(Terminator)系列電影第二部中液態(tài)金屬人T-1000的一個縮小版本?，F(xiàn)在，想象這個微型液態(tài)人有的部分被磁化了，有的部分則沒有。然后，外部磁場會迫使這個小家伙像牽線木偶一樣移動四肢。

早在幾個月前，中國科學(xué)家研究出了能夠自由伸展的

與之類似，

《終結(jié)者2：審判日》中的反派機器人T-100的身體是由一種記憶性的液態(tài)金屬構(gòu)成，可以在液體與固體間任意變換，被破壞后還可以自我修復(fù)，受傷或中彈后會自動閉合傷口。

或許很多人看電影時想象過未來會出現(xiàn)這種機器人。而現(xiàn)在，科學(xué)家們已經(jīng)創(chuàng)造出像T-1000一樣能夠自由伸展的液態(tài)金屬。

科學(xué)家已經(jīng)找到了制造一種可以向各個方向拉伸的液態(tài)金屬的方法。它看起來和科幻電影中的視覺效果沒有什么兩樣。

這種閃亮的液態(tài)金屬可以用磁鐵來控制。它能夠像《終結(jié)者2》中的T-1000機器人一樣伸展開來，還可以用來形成一個閉環(huán)。

美國化學(xué)學(xué)會報告稱:“研究人員將鐵顆粒添加到浸有鹽酸的鎵、銦和錫合金液滴中。液滴表面形成的氧化鎵層降低了液態(tài)金屬的表面張力。這使得其可以伸展和移動而不會斷裂。”

雖然我們目前離像T-1000一樣的變形機器人還很遙遠，但是研究人員相信這種液態(tài)金屬有一天會被應(yīng)用到軟性機器人中。