《材料视野》新材料可快速膨胀固化也可再次恢复液态

2025年04月23日 阅读量:375

元素百科介绍新材料可以快速膨胀和固化,也可以再次恢复液体。中国科学家最近在液态金属研究领域取得了新的进展。清华大学教授刘静研究小组与中国科学院理化技术研究所联合发现了一种基于多孔液态金属的普通柔性材料——PLUS材料。在极限条件下,这种材料可以迅速膨胀到原体积的7倍以上,甚至可以携带重物漂浮在水面上。国际学术期刊《材料视野》最近在网上发表了相关论文。

通过在液态金属中加载铁纳米颗粒,引入化学反应机制,刘静研究小组可以快速生产出柔性多孔金属材料,其孔径可以灵活调节,体积膨胀后可以快速恢复到液体状态,加热后可以反复膨胀。这些特点为制造新型水下变形机、柔性机械臂、外骨骼和开发柔性智能机器人技术开辟了新的思路。

实验表明,在加热条件下,PLUS材料可以在几分钟内迅速在内部形成孔隙结构,膨胀到原体积的几倍,甚至将重物带到溶液表面。在此过程中,PLUS材料由液体逐渐变为糊状物,经氢氧化钠溶液处理干燥后,可获得极硬的多孔金属材料。在这种固体材料中再加入盐酸并搅拌,可使其恢复到液体。液固转换过程可重复100次以上。


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