دانشمندان آنچه را که به عنوان اولین شبکه فلزی مایع در جهان شناخته میشود، با استفاده از آلیاژ موسوم به فیلد (Field’s Alloy) ساختهاند. فلزهای انقلابی بیسموت، ایندیم و آلیاژ قلع برای ساخت اولین شبکه فلزی مایع در جهان استفاده شدهاند که کاربردهای تجربی متفاوت و خاصی در صنایع مختلف به همراه خواهد داشت، این فلز مایع میتواند شما را به یاد سری فیلمهای علمی-تخیلی ترمیناتور، مخصوصا ترمیناتور 2: روز داوری بیندازد.
دکتر پو ژانگ (Pu Zhang)، استادیار مهندسی مکانیک در دانشگاه بینگامتون، آنچه را که خودش ” اولین شبکه فلزی مایع در جهان” مینامد را از آلیاژ فیلد ساخته است. مخلوط بیسموت، ایندیم و قلع در یک نقطه ذوب نسبتاً کم و در 62 درجه سانتیگراد (144 درجه فارنهایت) مایع میشود.
یکی از کاربردهای آلیاژ فیلد که به نام مخترع آن سیمون فیلد (Simon Field) نام گذاری شده است، فلز مایع خنک کننده در مهندسی هستهای میباشد. با این حال محققان اخیراً سایر کاربردهای بالقوهای را کشف کردهاند که نشان دهنده کاربردهای بیشتری حتی نسبت به آنچه در ترمیناتور 2: روز داوری دیدهایم، است!
تیم دانشگاه بینگامتون مواد اولیه مختلف را با پوشش لاستیکی از طریق فرآیند تولید هیبریدی ترکیب کردند. این فرایند نوآورانه با استفاده از فناوریهای چاپ سه بعدی، ریخته گری خلا و پوشش ساختاری، گام بزرگی را در جهت تولید “رباتهای فلز مایع” برداشته است. ژانگ همچنین توضیح داد که: “بدون پوسته این فناوری کارا نخواهد بود زیرا به هر حال فلز مایع جریان پیدا میکند. ساختمان پوسته شکل و یکپارچگی کلی را به وجود میآورد، بنابراین فلز مایع میتواند در مسیرها و کانالهای مختلف محدود شود. ما بیش از نیمی از سال را برای تکمیل این فرآیند صرف کردیم زیرا انجام محسابات مربوطه و تولید این ماده جدید اصلاً کار آسانی نیست و شما باید بهترین مواد و پارامترهای پردازشی را برای تولید پیدا کنید.”
نمونههای اولیه رباتهای فلز مایع
محققان قبلاً یک سری نمونههای اولیه ساختهاند که ماده سازنده آن پس از گرم شدن تا نقطه ذوب دوباره به شکل اصلی خود باز میگردد. نمونههای اولیه به شکل لانه زنبور و توپ فوتبال ساخته شدهاند. با این حال، جذابترین آنها دستی است که با آب شدن فلز به آرامی باز میشود. آیا به زودی باید منتظر ترمیناتور باشیم؟!
همانطور که محققان نشان دادند، نمونههای اولیه تولید شده دارای تغییرات ظاهری قابل توجهی هستند اما خواص اصلی و پنهان آنها میتواند الهام بخش استفاده در زمینههای بیشماری باشد. هنگامی که فلز مایع در حالت جامد قرار داشته باشد، بسیار ایمن و قوی است. این ماده در هنگام خرد شدن انرژی بسیار بالایی را جذب میکند و پس از مقداری گرم و سرد کردن دوباره به حالت اولیه خود بازمیگردد و مجددا قابل استفاده خواهد بود.
این فلز مایع جدید ممکن است برای ناسا یا سایر شرکتهای فضایی مانند اسپیس ایکس بسیار مفید باشد. به گفته بسیاری از محققان نیز ساختن فضاپیمای بین سیارهای با این فلز كاملاً منطقی به نظر میرسد. آنها همچنین ذکر کرده اند که: “اگر فضاپیما در هنگام فرود بر روی ماه یا مریخ در اثر برخوردها صدمهای ببیند، شما میتوانید به راحتی بخش صدمه دیده را حرارت دهید تا دوباره به شکل اولیه خود باز گردد.”
