[發明專利]一種磁性液態金屬制備方法、微夾持器及夾持方法

在審

• 申請號: 202110462803.9
• 申請日: 2021-04-28
• 公開（公告）號: CN113172600A
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 李相鵬;周江霞;王凱威
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: B25J7/00
• 分類號: B25J7/00;B25J15/06
• 代理公司: 蘇州集律知識產權代理事務所(普通合伙) 32269
• 代理人: 安紀平

本發明公開了一種磁性液態金屬制備方法、微夾持器及夾持方法，該磁性液態金屬制備方法包括以下步驟：1)取重量份為A的液態金屬放入容器；2)取重量份為B的金屬粉末放入容器3)在容器中加入酸溶液，直至淹沒液態金屬和金屬粉末；4)攪拌，直至液態金屬和金屬粉末充分混合；5)加水清洗所述酸溶液，以去除所述酸溶液得到磁性液態金屬。本發明具有以下有益效果：制備的磁性液態金屬的粘度和剛度可以迅速響應所施加磁場的刺激，并且具有從液體到半固體或固體的可逆變化。通過改變磁場強度，可以使楊氏模量從kPa級到MPa級的范圍內進行調節，并且LMMS內部鐵密度更高時能達到GPa級。因而具備磁可控、變剛度特性，在柔性機器人領域具備無限潛力。

技術領域

本發明涉及一種磁性液態金屬制備方法、采用該磁性液態金屬的微夾持器及該微夾持器的夾持方法。

背景技術

近年來，柔性機器人夾持器成為國內外研究的熱點。傳統的機器人夾持器都是用剛性材料制造的，但是在許多特定要求下會遇到許多限制，例如一些狹窄的通道、凹凸不平的地面，或者液體中的目標。而液態金屬結合了液體與金屬的優點，具有微型、輕便、靈活等特點，在柔性機器人夾持器領域具有極大的潛力。室溫液態金屬鎵及其共晶合金，具有高導電/導熱性、大表面張力、良好的流動性和低毒性；但是純凈的液態金屬不具備變剛度的特性，因而無法直接應用于柔性機器人夾持器的研究。

發明內容

本發明的目的在于提供一種磁性液態金屬制備方法、微夾持器及夾持方法，來解決上述技術問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種磁性液態金屬制備方法，其包括以下步驟：

1)取重量份為A的液態金屬放入容器；

2)取重量份為B的金屬粉末放入容器，該金屬粉末為單一不帶磁性的鐵磁金屬或至少一種不帶磁性的鐵磁金屬及其他金屬的混合物；

3)在容器中加入酸溶液，直至淹沒液態金屬和金屬粉末；

4)攪拌，直至液態金屬和金屬粉末充分混合；

5)加水清洗所述酸溶液，以去除所述酸溶液得到磁性液態金屬。

優選的，所述液態金屬為鎵銦合金。

優選的，所述液態金屬包括質量百分比為75％的鎵和質量百分比為25％的銦。

優選的，所述酸溶液為鹽酸。

優選的，所述B和A的比值范圍為0.1～0.4；所述金屬粉末為鐵粉或銅鐵合金粉。

本發明還提供一種微夾持器，其包括所述的磁性液態金屬，其包括一碗形的爪手，所述磁性液態金屬設置在所述爪手內，一電極連接所述磁性液態金屬，還包括一可給所述磁性液態金屬施加磁場的磁體。

優選的，所述爪手由樹脂制成，所述爪手內壁上通過膠涂敷有銅粉，所述爪手上設置有至少一個供所述電極通過的通孔。

優選的，所述膠為壓敏膠；所述爪手內壁上設置有若干個金屬導線。

本發明還提供一種夾持方法，其包括所述的磁性液態金屬，其包括以下步驟：

1)將物體置入電解液中；

2)滴入所述磁性液態金屬；

3)通過電極給所述電解液通直流電，其中正極連接所述磁性液態金屬，負極連接所述電解液，以使得所述磁性液態金屬在所述電解液中擴散并包裹物體；

4)通過磁體給所述磁性液態金屬施加磁力，使得所述磁性液態金屬成為類固態；

5)移動所述磁性液態金屬，以帶動其中的所述物體移動，至目標位置；