概述模块4:创新设计
科技能实现的功能
我们小组选择的未来科技是可塑性材料,该材料可以通过接收外界信号改变其形状、固/液态,完成材料之间的快速连接调整。
选择这项科技的理由(大致的愿景)
我们小组选择这项科技主要从自身的优势与设计中遇到的问题出发。
自身的优势:我们小组世界的工业水平强,有大量的产能,我们认为把材料作为新型科技能够更好发挥我们小组的优势。
设计中遇到的问题:在研究小组建筑的结构化设计中,我们在不同结构体之间的连接方面遇到困难,于是就需求一种可以自由改变形状的材料,作为建筑的主材料,便利我们实现结构化的设想。同时在推进材料的研究过程也对我们世界的进步起到重要作用。
这项科技的出处
灵感来源于《终结者》中的液态金属。
实现这项科技的大致路径
1.研究合金在电流脉冲影响下的物理性质改变
Defect reconfiguration in a Ti–Al alloy via electroplasticity:
该文章研究了脉冲直流电(非简单的焦耳加热)引起的Ti-Al合金的性质变化,如延展性等。我们将研究该方向,通过脉冲电流进一步改变合金性质,增强其可塑性。
2.研究液态金属高分子复合材料的特性
高分子流变在液态金属柔性导体中的影响与研究进展:
自 21 世纪初以来,由于对可穿戴设备、软体机器人和智能织物的需求不断增加,柔性电子得到了 快速发展。在这种情况下,镓基液态金属 (LMs) 因其优异的导电性、化学稳定性和生物相容性而在柔性 电子领域受到广泛青睐。然而,室温下 LMs 作为液体难以控制形貌和形状,限制了它的直接利用。将 LMs 分散到高分子基体中形成液态金属高分子复合材料 (LMPCs),则表现出独特的导热、导电、机械和 制备性能。同理,我们的材料将以高分子为骨架,控制合金性质。
3.将1深入,研究如何通过电流脉冲等刺激大幅度改变材料状态
4.将2深入,研究如何将电流脉冲发生器植入高分子材料内
5.将3、4结合,通过外界信号传输到电流脉冲发生器进而改变材料性质
6.与oasis脑机接口结合,尝试直接通过脑部信号改变材料形状。
关于未来科技的可能应用
工业:
可塑性材料可以提高我们工业模块的效率,使用可塑性材料作为工业设备的原料,可以快速切换工业生产线等,避免多种类少产量带来的设备浪费。
生活:
可塑性材料将便利我们世界人的生活,我们的世界是“可拼接”世界,以可塑性材料作为建筑主材料会方便建筑模块之间的连接。
太空探索:
太空舰船的维护将更为方便,探索携带工具可以大大减少。可塑性材料保证了物资储备的充足。即使遭到重大损坏也可以通过可塑性材料产生足以维持运行的设备。
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