■美國卡耐基梅隆大學(大圖)科學家研發出一種特殊的晶體管,小圖為在室溫下呈液態的銦鎵合金可用來研製彈性電線和電路開關。互聯網
本報訊
美國卡耐基梅隆大學(CMU)科學家研發出一種在室溫下呈液態的金屬合金,並將其注入橡膠後製成像天然皮膚一樣柔軟和富有彈性的晶體管。這一最新成果預示著,這些軟性材料或將開創液態電腦新時代。
研究表明,年輕人的血漿可能含有某些再生因子,促使細胞和組織保持健康——包括大腦內的細胞和組織。
晶體管被稱為掌上電腦、智能手機等數字產品的「大腦」,負責處理信號和數據,隨着其尺寸越來越小,這些數字電腦產品也在不斷變小、變強和更加普及。但由於晶體管用的都是固體材料,始終無法擺脫的硬邦邦感覺。
在最新研究中,CMU軟件機器實驗室工程師卡梅爾.麥吉迪和詹姆斯.威斯曼研製出新方法,製成擁有數字功能和柔軟可變形兼備的流體晶體管。《科技日報》報道,他們通過調配銦鎵兩種金屬的混合比例,找到一種在室溫下呈液態的特殊合金,注入橡膠後不僅能像銅和銀等金屬一樣導電,還擁有天然皮膚一樣的柔軟彈性。
他們用液態銦鎵合金製成了可伸展性電路線和電子開關,這些晶體管通過開關兩個液滴的連接發揮作用。實驗證明,當沿着某個方向施加一個伏特電壓時,兩個液滴會相互靠近並連接成一座金屬橋樑,從而實現導電功能;當沿着相反方向施加一個伏特電壓時,液滴會相互遠離,導電性能關閉。只要施加微量電壓,液態晶體管就會擁有傳統晶體管一樣的特性。
研究人員表示,兩個液滴類似於場效應晶體管的源極和漏極,通過電壓調控液滴的形狀,晶體管電路可按需開關。這種液態金屬電路在未來擁有無窮應用潛力,比如研製模擬鳥類的飛行機械人,能在保持電學功能的同時承受高空極端條件下的變形壓力;研發出用於搜救機械人,以及監控疾病和恢復大腦功能等領域的液態電腦。
