[发明专利]一种磁性液态金属制备方法、微夹持器及夹持方法

说明书

本发明公开了一种磁性液态金属制备方法、微夹持器及夹持方法，该磁性液态金属制备方法包括以下步骤：1)取重量份为A的液态金属放入容器；2)取重量份为B的金属粉末放入容器3)在容器中加入酸溶液，直至淹没液态金属和金属粉末；4)搅拌，直至液态金属和金属粉末充分混合；5)加水清洗所述酸溶液，以去除所述酸溶液得到磁性液态金属。本发明具有以下有益效果：制备的磁性液态金属的粘度和刚度可以迅速响应所施加磁场的刺激，并且具有从液体到半固体或固体的可逆变化。通过改变磁场强度，可以使杨氏模量从kPa级到MPa级的范围内进行调节，并且LMMS内部铁密度更高时能达到GPa级。因而具备磁可控、变刚度特性，在柔性机器人领域具备无限潜力。

技术领域

本发明涉及一种磁性液态金属制备方法、采用该磁性液态金属的微夹持器及该微夹持器的夹持方法。

背景技术

近年来，柔性机器人夹持器成为国内外研究的热点。传统的机器人夹持器都是用刚性材料制造的，但是在许多特定要求下会遇到许多限制，例如一些狭窄的通道、凹凸不平的地面，或者液体中的目标。而液态金属结合了液体与金属的优点，具有微型、轻便、灵活等特点，在柔性机器人夹持器领域具有极大的潜力。室温液态金属镓及其共晶合金，具有高导电/导热性、大表面张力、良好的流动性和低毒性；但是纯净的液态金属不具备变刚度的特性，因而无法直接应用于柔性机器人夹持器的研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磁性液态金属制备方法、微夹持器及夹持方法，来解决上述技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种磁性液态金属制备方法，其包括以下步骤：

1)取重量份为A的液态金属放入容器；

2)取重量份为B的金属粉末放入容器，该金属粉末为单一不带磁性的铁磁金属或至少一种不带磁性的铁磁金属及其他金属的混合物；

3)在容器中加入酸溶液，直至淹没液态金属和金属粉末；

4)搅拌，直至液态金属和金属粉末充分混合；

5)加水清洗所述酸溶液，以去除所述酸溶液得到磁性液态金属。

优选的，所述液态金属为镓铟合金。

优选的，所述液态金属包括质量百分比为75％的镓和质量百分比为25％的铟。

优选的，所述酸溶液为盐酸。

优选的，所述B和A的比值范围为0.1～0.4；所述金属粉末为铁粉或铜铁合金粉。

本发明还提供一种微夹持器，其包括所述的磁性液态金属，其包括一碗形的爪手，所述磁性液态金属设置在所述爪手内，一电极连接所述磁性液态金属，还包括一可给所述磁性液态金属施加磁场的磁体。

优选的，所述爪手由树脂制成，所述爪手内壁上通过胶涂敷有铜粉，所述爪手上设置有至少一个供所述电极通过的通孔。

优选的，所述胶为压敏胶；所述爪手内壁上设置有若干个金属导线。

本发明还提供一种夹持方法，其包括所述的磁性液态金属，其包括以下步骤：

1)将物体置入电解液中；

2)滴入所述磁性液态金属；

3)通过电极给所述电解液通直流电，其中正极连接所述磁性液态金属，负极连接所述电解液，以使得所述磁性液态金属在所述电解液中扩散并包裹物体；

4)通过磁体给所述磁性液态金属施加磁力，使得所述磁性液态金属成为类固态；

5)移动所述磁性液态金属，以带动其中的所述物体移动，至目标位置；