[發明專利]實現磁性液態金屬三維運動的裝置

有效

• 申請號: 201811112501.3
• 申請日: 2018-09-25
• 公開（公告）號: CN109319507B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 李相鵬;李芳霞;匡紹龍;楊浩
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: B65G54/02
• 分類號: B65G54/02
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發明涉及一種實現磁性液態金屬三維運動的裝置，包括三維通道、第一電極、第二電極以及設于三維通道內的電解液，第一電極的一端、第二電極的一端均與電解液相接觸，第一電極的另一端、第二電極的另一端分別與電源的正極、負極相連接，磁性液態金屬設于電解液中，磁性液態金屬的上方設置有至少一個磁鐵。本發明通過在三維通道上方布置磁鐵，使磁性液態金屬受到向上的磁力，克服磁性液態金屬的重力，減小液態金屬運動過程中的阻礙力，使得磁性液態金屬的運動特性有很大程度的提升，最終實現在三維上坡的過程中，僅在向上磁力的作用和電場驅動下自主完成三維運動，無需人為幫助。

技術領域

本發明涉及一種液態金屬，尤其涉及一種實現磁性液態金屬三維運動的裝置。

背景技術

以鎵和鎵銦合金為代表的液態金屬由于同時具備金屬的優良導電性和液體的流動性，近年來吸引了廣泛關注，被越來越多地用來制造用傳統剛性材料無法實現的柔性機器人。目前國際上有關液態金屬運動機理的研究內容十分豐富，包括電控、磁控、光照、化學反應等驅動方式，由于液態金屬的流動性以及重力作用，純凈液態金屬以及磁性液態金屬大多在二維平面上運動，即使初步實現在三維方向上的運動，也需要人為幫助方可實現液態金屬的三維運動，故無法實現液態金屬自主完成三維方向上的運動。

發明內容

本發明克服了現有技術的不足，提供一種實現磁性液態金屬三維運動的裝置及方法。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案為：一種實現磁性液態金屬三維運動的裝置，包括三維通道、第一電極、第二電極以及設于所述三維通道內的電解液，所述第一電極的一端、第二電極的一端均與所述電解液相接觸，所述第一電極的另一端、第二電極的另一端分別與所述電源的正極、負極相連接，所述磁性液態金屬設于所述電解液中，所述磁性液態金屬的上方設置有至少一個磁鐵。

本發明一個較佳實施例中，實現磁性液態金屬三維運動的裝置進一步包括所述三維通道內設置有支撐件，所述至少一個磁鐵安裝在所述支撐件上。

本發明一個較佳實施例中，實現磁性液態金屬三維運動的裝置進一步包括所述三維通道的底部包括依次相連通的第一水平段、傾斜段和第二水平段，所述傾斜段向上傾斜設置。

本發明一個較佳實施例中，實現磁性液態金屬三維運動的裝置進一步包括所述三維通道采用亞克力、玻璃或PDMS材質制成。

本發明一個較佳實施例中，實現磁性液態金屬三維運動的裝置進一步包括所述第一電極和第二電極均為石墨棒或銅棒。

本發明一個較佳實施例中，實現磁性液態金屬三維運動的裝置進一步包括所述電解液為氫氧化鈉溶液或鹽酸溶液。

本發明一個較佳實施例中，實現磁性液態金屬三維運動的裝置進一步包括所述磁鐵為永磁鐵或電磁鐵。

本發明一個較佳實施例中，實現磁性液態金屬三維運動的裝置進一步包括所述電源為直流電源。

本發明一個較佳實施例中，實現磁性液態金屬三維運動的裝置進一步包括所述電源為5-25V。

本發明解決了背景技術中存在的缺陷，本發明通過在三維通道上方布置磁鐵，使磁性液態金屬受到向上的磁力，克服磁性液態金屬的重力，減小液態金屬運動過程中的阻礙力，使得磁性液態金屬的運動特性有很大程度的提升，最終實現在三維上坡的過程中，僅在向上磁力的作用和電場驅動下自主完成三維運動，無需人為幫助。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明的優選實施例的結構示意圖；

圖中：10、三維通道，12、第一電極，14、第二電極，16、電解液，17、電源，18、磁性液態金屬，20、磁鐵，22、支撐件，24、第一水平段，26、傾斜段，28、第二水平段。

具體實施方式