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镓合金3D打印技术攻克 液态终结者量产不是梦

文章来源:网络人气:239发表时间:2018-05-09 10:22:24

  近日,俄勒冈州立大学的工程师已经找到了一种3D打印高导电性镓合金的高复杂结构的方法。据悉,该3D打印方法可用于制造柔性电脑屏幕和其他可伸缩电子设备,包括柔性机器人。早在2014年,英国《每日邮报》报道,美国北卡罗来纳州一个科研团队日前研发出一种可进行自我修复的变形液态金属,距离打造“终结者”变形机器人的目标更进一步。

  科学家们使用镓和铟合金合成液态金属,形成一种固溶合金,在室温下就可以成为液态,表面张力为每米500毫牛顿。这意味着,在不受外力情况下,当这种合金被放在平坦桌面上时会保持一个几乎完美的圆球不变。北卡罗来纳州立大学副教授迈克尔·迪基(MichaelDickey)说:“只需要不到一伏特的电压就可改变金属表面张力,这种改变是相当了不起的。

镓合金3D打印技术攻克  液态终结者量产不是梦

  我们可以利用这种技术控制液态金属的活动,从而改变天线形状、连接或断开电路等。”此外,这项研究还可以用于帮助修复人类切断的神经,以避免长期残疾。研究人员宣称,该突破有助于建造更好的电路、自我修复式结构,甚至有一天可用来制造《终结者》中的T-1000机器人。但是长久以来,由于很难生产出用于机器人的镓合金,对于此项技术还只停留在试验的范畴,但由于3D打印技术的应用,这项技术得以大规模的推广。据俄勒冈州立大学的工程师们发现,这种合金可以用3D打印高达10毫米和20毫米宽的结构。俄勒冈州立大学学生、机器人博士、合著者DoanYirmibeolu表示,“未来前景非常光明,很容易想象制造出的可以操作的柔性机器人,它们将会走出打印机。”

  近年来,越来越多的专家学者注意到生物的柔性与灵活性,提出了仿生柔性机器人概念,使其成为机器人领域的一个研究热点。柔性机器人具有高灵活性、可变形性和能量吸收特性等特点,对环境具有较强的适应性。这种机器人可以广泛用于救援救灾,例如地震等灾害需要在倒塌的建筑废墟中搜寻受困者。

  对于“终结者”的原材料——镓,我国是世界上主产国之一,目前,我国金属镓的消费领域包括半导体和光电材料、太阳能电池、合金、医疗器械、磁性材料等,其中半导体行业已成为镓最大的消费领域,约占总消费量的80%。随着镓行业的快速发展,尤其是半导体和太阳能电池行业,以及我国政府对LED行业发展规划的推动,我国镓的消费量还将保持大幅增长态势。此外,因为我国国内金属镓回收能力较小,所以对金属镓的需求全部依靠原生镓支撑,这也将促进我国市场对原生镓需求量的大幅增长。

  但是随着我国镓行业的快速发展,我国镓行业存在的问题也日益凸显出来,主要包括以下几点:

  一、镓资源浪费。因为镓很少单独成矿,多为伴生矿,而一些企业由于技术、资金等多方面原因并未对矿石中所含的镓资源进行提取,结果造成这种稀缺资源的浪费。

  二、镓出口大国却无定价权。据业内人士分析,造成这种局面的主要原因是国内缺乏价格发现平台和机制。

  三、镓生产企业规模分散,产业链存在薄弱环节。由于镓是伴生矿,含量不高,并且建设符合环保标准的镓生产线也需要投入较多资金。考虑到投入产出等方面因素,很多大中型矿业公司并未对伴生的镓资源进行提取。中小型镓生产加工企业由于提取工艺相对简单,投入资金相对较少,在开采生产过程中也造成了比较严重的环境污染。

  面对这些棘手的问题,5月24-26日,在SMM于广西南宁举办的“2018小金属产业峰会”上,行业专家及SMM资深分析师将对镓行业现状及发展方向做出权威解读。

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