Liquid Metal Soft Machines: Principles and Applications

این کتاب اصول اصلی و کاربردهای عملی یک دسته ماشین کاملاً جدید را مورد بحث قرار می دهد: ماشین ها و موتورهای نرم فلزی مایع. پس از معرفی کوتاهی در مورد ربات نرم معمولی و مواد وابسته به آن، ماشین مفهومی جدید فلز مایع را ارائه می دهد که انقلابی در ربات های سفت و سخت موجود، چه بزرگ و چه کوچک ایجاد می کند. ویژگی‌های معمولی مواد فلزی مایع نرم را تشریح می‌کند و قابلیت‌های مختلف تبدیل، ادغام قطرات فلزی جداگانه، خود چرخشی و حرکت مسطح اجسام فلزی مایع را تحت مکانیزم بیرونی یا داخلی توصیف می‌کند. علاوه بر این، مجموعه‌ای از پدیده‌های غیرمعمول کشف‌شده در حین توسعه ماشین نرم هوشمند قابل تغییر شکل را معرفی می‌کند و مکانیسم‌های مرتبط را در رابطه با تأثیرات شکل، اندازه، ولتاژ، جهت‌گیری و هندسه میدان‌های خارجی برای کنترل ترانسفورماتورهای فلزی مایع تفسیر می‌کند. علاوه بر این، این کتاب استراتژی‌های معمولی را برای ساخت گروهی از ماشین‌های نرم فلزی مایع عملکردی پیشرفته نشان می‌دهد، زیرا ساخت چنین ماشین‌ها یا ربات‌هایی با استفاده از فلز صلب یا مواد معمولی سخت است. این کتاب با یافته‌های اساسی و عملی بسیار مهم، برای محققان علاقه‌مند به ایجاد یک روش کلی برای ساخت ماشین‌های نرم هوشمند آینده و روبات‌های همراه در نظر گرفته شده است.

This book discusses the core principles and practical applications of a brand new machine category: liquid-metal soft machines and motors. After a brief introduction on the conventional soft robot and its allied materials, it presents the new conceptual liquid-metal machine, which revolutionizes existing rigid robots, both large and small. It outlines the typical features of the soft liquid-metal materials and describes the various transformation capabilities, mergence of separate metal droplets, self-rotation and planar locomotion of liquid-metal objects under external or internal mechanism. Further, it introduces a series of unusual phenomena discovered while developing the shape changeable smart soft machine and interprets the related mechanisms regarding the effects of the shape, size, voltage, orientation and geometries of the external fields to control the liquid-metal transformers. Moreover, the book illustrates typical strategies to construct a group of different advanced functional liquid-metal soft machines, since such machines or robots are hard to fabricate using rigid-metal or conventional materials. With highly significant fundamental and practical findings, this book is intended for researchers interested in establishing a general method for making future smart soft machine and accompanying robots.