Forskning i flydende metal påberåber Terminator -film - men meget venligere

Pu Zhang kan lide at sammenligne sit teams forskning om flydende metaller med Terminator - specifikt 1991's Terminator 2:Judgement Day, hvor en dræberrobot, der sendes fra en grum fremtid, kan forvandle sig til alt og enhver i jagten på sit menneskelige bytte.

Når det bliver fortalt, er det måske ikke den bedste sammenligning, Zhang lo og afgav en tilståelse:"For at være ærlig, Jeg har aldrig set den film! "

Zhang - assisterende professor i maskinteknik ved Binghamton University, State University of New York - har meget mere godartede planer for sit seneste studie, som vil blive offentliggjort i maj -udgaven af ​​tidsskriftet Additiv fremstilling .

Arbejde med ph.d. studerende Fanghang Deng og Quang-Kha Nguyen, Zhang udviklede det, han kalder "det første flydende metalgitter i verden, "som er fremstillet af Fields legering. Blandingen af ​​vismut, indium og tin - opkaldt efter sin opfinder, Simon Quellen Field - bliver flydende ved det relativt lave smeltepunkt på 62 ° C (144 ° F).

Fields legering bruges i øjeblikket som et flydende metal-kølevæske i atomteknik, blandt andre applikationer, men Watson -teamet demonstrerer andre potentielle applikationer. De kombinerede metalgittermaterialet med en gummiskal gennem en hybrid fremstillingsproces. Denne nye proces integrerer 3D-udskrivning, vakuumstøbning og konform belægning (som bruges på elektroniske kredsløb for at beskytte mod fugt, støv, kemikalier og ekstreme temperaturer).

"Uden skallen, det virker ikke, fordi det flydende metal flyder væk, "Sagde Zhang." Skelettet kontrollerer den overordnede form og integritet, så selve det flydende metal kan være begrænset i kanalerne. Vi brugte over et halvt år på at udvikle denne fremstillingsproces, fordi dette nye gittermateriale er meget svært at behandle. Du skal finde de bedste materialer og forarbejdningsparametre. "

Watson -teamet lavede en række prototyper, der genvinder deres former efter at have været opvarmet til smeltepunktet, herunder "edderkoppespind" -lignende mesh-antenner, honningkager og fodbold, samt bogstaverne BUME (for Binghamton University maskinteknik, selvfølgelig). Måske den mest Terminator-lignende, selvom, er en hånd, der langsomt åbner sig, når metalgitteret smelter.

Disse prototyper tilbyder bemærkelsesværdige billeder, men ejendommene bag dem kunne inspirere utallige anvendelser. Når det flydende metal er i fast tilstand, det er meget sikkert og stærkt. Det absorberer meget energi, når det knuses; derefter, efter lidt opvarmning og afkøling, den vender tilbage til sin oprindelige form og kan genbruges.

Zhang har studeret gittermaterialer siden sin ph.d. arbejde på University of Pittsburgh i 2012, og han ser i denne nye flydende metalforskning mange muligheder for NASA eller private rumfartsvirksomheder. For eksempel, satellitdesignere kunne pakke "edderkoppespindet" i en lille pakke og derefter folde det ud som en antenne, når de var i kredsløb. Måske kan strukturer til fremtidige bosættelser på månen eller Mars optage mindre plads ombord på et efterforskningsfartøj og derefter udvides, når astronauter når deres destination.

Det kan endda være fornuftigt at bygge et interplanetarisk skib ved hjælp af et metalgittermateriale, han sagde:"Et rumfartøj kan gå ned, hvis det lander på månen eller Mars med en slags påvirkning. Normalt, ingeniører bruger aluminium eller stål til at producere pudekonstruktionerne, men når du lander på månen, metallet absorberer energien og deformeres. Det er forbi - du kan kun bruge det én gang. "

"Ved hjælp af dette felts legering, du kan styrte ind i det som andre metaller, men opvarm den derefter senere for at genoprette dens form. Du kan bruge det igen og igen. "

Watson -teamet undersøger allerede, hvordan man kan bygge videre på denne metalgitterforskning, herunder forskellige strukturtyper og forbedrede belægningsmaterialer. Zhang har stadig et sidste mål i tankerne:"Vores drøm er at bygge en flydende metalgitterrobot, og nu har vi en hånd, så vi er et skridt videre. "

Lige så længe det er en venlig robot.