[发明专利]实现磁性液态金属三维运动的装置

说明书

本发明涉及一种实现磁性液态金属三维运动的装置，包括三维通道、第一电极、第二电极以及设于三维通道内的电解液，第一电极的一端、第二电极的一端均与电解液相接触，第一电极的另一端、第二电极的另一端分别与电源的正极、负极相连接，磁性液态金属设于电解液中，磁性液态金属的上方设置有至少一个磁铁。本发明通过在三维通道上方布置磁铁，使磁性液态金属受到向上的磁力，克服磁性液态金属的重力，减小液态金属运动过程中的阻碍力，使得磁性液态金属的运动特性有很大程度的提升，最终实现在三维上坡的过程中，仅在向上磁力的作用和电场驱动下自主完成三维运动，无需人为帮助。

技术领域

本发明涉及一种液态金属，尤其涉及一种实现磁性液态金属三维运动的装置。

背景技术

以镓和镓铟合金为代表的液态金属由于同时具备金属的优良导电性和液体的流动性，近年来吸引了广泛关注，被越来越多地用来制造用传统刚性材料无法实现的柔性机器人。目前国际上有关液态金属运动机理的研究内容十分丰富，包括电控、磁控、光照、化学反应等驱动方式，由于液态金属的流动性以及重力作用，纯净液态金属以及磁性液态金属大多在二维平面上运动，即使初步实现在三维方向上的运动，也需要人为帮助方可实现液态金属的三维运动，故无法实现液态金属自主完成三维方向上的运动。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种实现磁性液态金属三维运动的装置及方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种实现磁性液态金属三维运动的装置，包括三维通道、第一电极、第二电极以及设于所述三维通道内的电解液，所述第一电极的一端、第二电极的一端均与所述电解液相接触，所述第一电极的另一端、第二电极的另一端分别与所述电源的正极、负极相连接，所述磁性液态金属设于所述电解液中，所述磁性液态金属的上方设置有至少一个磁铁。

本发明一个较佳实施例中，实现磁性液态金属三维运动的装置进一步包括所述三维通道内设置有支撑件，所述至少一个磁铁安装在所述支撑件上。

本发明一个较佳实施例中，实现磁性液态金属三维运动的装置进一步包括所述三维通道的底部包括依次相连通的第一水平段、倾斜段和第二水平段，所述倾斜段向上倾斜设置。

本发明一个较佳实施例中，实现磁性液态金属三维运动的装置进一步包括所述三维通道采用亚克力、玻璃或PDMS材质制成。

本发明一个较佳实施例中，实现磁性液态金属三维运动的装置进一步包括所述第一电极和第二电极均为石墨棒或铜棒。

本发明一个较佳实施例中，实现磁性液态金属三维运动的装置进一步包括所述电解液为氢氧化钠溶液或盐酸溶液。

本发明一个较佳实施例中，实现磁性液态金属三维运动的装置进一步包括所述磁铁为永磁铁或电磁铁。

本发明一个较佳实施例中，实现磁性液态金属三维运动的装置进一步包括所述电源为直流电源。

本发明一个较佳实施例中，实现磁性液态金属三维运动的装置进一步包括所述电源为5-25V。

本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明通过在三维通道上方布置磁铁，使磁性液态金属受到向上的磁力，克服磁性液态金属的重力，减小液态金属运动过程中的阻碍力，使得磁性液态金属的运动特性有很大程度的提升，最终实现在三维上坡的过程中，仅在向上磁力的作用和电场驱动下自主完成三维运动，无需人为帮助。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的优选实施例的结构示意图；

图中：10、三维通道，12、第一电极，14、第二电极，16、电解液，17、电源，18、磁性液态金属，20、磁铁，22、支撑件，24、第一水平段，26、倾斜段，28、第二水平段。

具体实施方式