卡內基梅隆大學研發液態銦鎵合金，或開辟形變機器人等領域研究

為了努力研發出一種柔軟如自然生物的新型電子材料，卡內基梅隆大學(Carnegie Mellon University)的機械工程師們正在研發一種流體晶體管，這種晶體管是由銦和鎵的金屬合金制成，在室溫下呈現出液態。據雷鋒網了解,這些粘糊糊的液態晶體管未來或許會應用在生物相容的疾病監測儀、變形機器人等領域。

流體晶體管，通過改變金屬液滴以控制電路

據雷鋒網了解，最近出現了一例液態電子產品，它是由微型玻璃管組成的微型開關，其內部有一個水銀珠，當它在兩根電線之間滾動時，它就會關閉開關。從本質上講，流體晶體管是一種更復雜的開關，它是由一種液態金屬合金制成的并且不帶有毒性，所以它可以被注入到橡膠中來制造柔軟的、可伸縮的電路。

與水銀開關不同的是，傾斜的小瓶關閉電路，流體晶體管的工作原理是通過電壓的方向開啟和關閉金屬液滴之間的連接。當它向一個方向流動時，液滴結合，電路閉合。如果它以另一種方式流動，液滴分裂，電路就會打開。

卡內基梅隆大學(Carnegie Mellon)軟機器實驗室的研究人員卡梅爾·馬吉迪(Carmel Majidi)和詹姆斯·威斯曼(James Wissman)表示，由于毛細血管不穩定的現象，交流開關的開啟和關閉使它能夠模擬晶體管。其困難的部分是會引起不穩定性，所以液滴從兩種變化為一種，然后直至看起來天衣無縫。

“我們一直都能看到毛細血管不穩定，”Majidi這樣解釋關于不穩定的現象。“如果你打開水龍頭，流速非常低，有時你會看到從穩定流到單個液滴的轉變。”這叫做瑞利不穩定性。

雷鋒網獲悉，通過測試氫氧化鈉浴中的液滴，工程師們發現電壓和電化學反應之間存在一種關系，電壓在液滴表面的氧化過程中產生了梯度，改變了表面張力，導致液滴分裂成兩個。更重要的是，開關的性能就像晶體管一樣。

馬吉迪說:“我們有這兩個液滴，類似于一個場效應晶體管的源和漏極，我們可以利用這個形狀可編程的效果來打開和關閉電路。”“你最終可以使用這種效應來創建這些物理可重構電路。”

銦鎵晶體管或應用于疾病監測、形變機器人等新領域

研究人員說，新型的流體晶體管開啟了微型液體計算機的前景，這種微型液體計算機可以與人體組織直接接觸，作為疾病監測或幫助中風患者恢復大腦功能。據雷鋒網了解，除此之外，液體電路可以使材料重新配置，以改變其功能或繞過受損區域。

Majidi表示，“它可能是在一個正在經歷一些非常大的物理變形的結構上，就像一個飛行機器人模仿鳥類的特性，當它展開翅膀的時候，你希望機翼上的電路也可以變形和重新配置，這樣它們就能運行或支持一些新的電子功能。”因此，電路的變形和重新配置，能夠賦予未來機器人變形的能力。因而，它或許能夠開辟出形變機器人等新領域的探索之路。

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