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新材料可快速膨脹固化也可再次恢復液態

2018-01-16 09:36:17 作者：本網整理來源：科技日報分享至：

我國科學家近日在液態金屬研究領域又獲新進展。清華大學教授劉靜研究組聯合中科院理化技術所，發現了一種基于多孔液態金屬（鎵銦合金）的普適性柔性材料——PLUS材料。這種材料在極限情況下可快速膨脹至原體積的7倍以上，膨脹后甚至可攜帶重物漂浮于水面。相關論文近日在線發表于國際學術期刊《材料視野》上。

劉靜研究組通過在液態金屬內部加載鐵納米顆粒并引入化學反應機制，可快速制造出柔性多孔金屬材料，其孔徑大小可靈活調控，且體積膨脹后還可再度迅速恢復成液體狀態，經加熱能夠多次重復膨脹。這些特性為制造新型水下可變形機器、柔性機械臂、外骨骼以及發展柔性智能機器人技術打開了新的思路。

實驗表明，在加熱條件下，PLUS材料可在內部迅速形成孔隙結構，在幾分鐘內即可膨脹至原先體積的數倍，甚至能將重物攜帶至溶液表面。在此過程中，PLUS材料由液體逐漸變為膏狀物，經氫氧化鈉溶液處理并烘干后，可得到異常堅硬的多孔金屬材料。如果在此固體材料上再次添加鹽酸并攪拌，可使其重新恢復至液態。這種液固轉換過程可重復100次以上。

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責任編輯：殷鵬飛

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