Pu Zhang gillar att jämföra sitt teams forskning om flytande metaller med Terminator - specifikt 1991 års Terminator 2:Judgement Day, där en mördarrobot som skickas från en dyster framtid kan förvandlas till vem som helst i jakten på sitt mänskliga byte.

När det berättas kanske det inte är den bästa jämförelsen, Zhang skrattade och bekände:"För att vara ärlig, Jag har aldrig sett den filmen! "

Zhang - biträdande professor i maskinteknik vid Binghamton University, State University of New York - har mycket mer godartade planer för sin senaste studie, som kommer att publiceras i majnumret av tidskriften Additiv tillverkning .

Arbeta med Ph.D. studenterna Fanghang Deng och Quang-Kha Nguyen, Zhang utvecklade det han kallar "det första flytande metallgitteret i världen, "som är gjord av Fields legering. Blandningen av vismut, indium och tenn - uppkallat efter uppfinnaren, Simon Quellen Field - blir flytande vid den relativt låga smältpunkten 62 ° C (144 ° F).

Fields legering används för närvarande som flytande metallkylmedel inom kärnteknik, bland andra applikationer, men Watson -teamet demonstrerar andra potentiella applikationer. De kombinerade metallgittermaterialet med ett gummiskal genom en hybrid tillverkningsprocess. Denna nya process integrerar 3D-utskrift, vakuumgjutning och konform beläggning (som används på elektroniska kretsar för att skydda mot fukt, damm, kemikalier och extrema temperaturer).

"Utan skalet, det går inte, eftersom den flytande metallen kommer att flöda bort, "Sade Zhang." Skalskelettet styr den övergripande formen och integriteten, så att själva flytande metallen kan vara begränsad i kanalerna. Vi tillbringade över ett halvt år att utveckla denna tillverkningsprocess, eftersom detta nya gittermaterial är mycket svårt att bearbeta. Du måste hitta de bästa materialen och bearbetningsparametrarna. "

Watson -teamet gjorde en serie prototyper som återfår sin form efter att ha värmts upp till smältpunkten, inklusive "spindelnät" -liknande nätantenner, honungskakor och fotbollsbollar, liksom bokstäverna BUME (för Binghamton University maskinteknik, självklart). Kanske den mest Terminator-liknande, fastän, är en hand som långsamt öppnas när metallgitteret smälter.

Dessa prototyper erbjuder anmärkningsvärda bilder, men egenskaperna bakom dem kan inspirera otaliga användningsområden. När den flytande metallen är i fast tillstånd, det är väldigt säkert och starkt. Det absorberar mycket energi när det krossas; sedan, efter lite uppvärmning och kylning, den återgår till sin ursprungliga form och kan återanvändas.

Zhang har studerat gittermaterial sedan hans doktorsexamen. arbetade vid University of Pittsburgh 2012, och han ser i denna nya flytande metallforskning många möjligheter för NASA eller privata rymdföretag. Till exempel, satellitdesigners kunde packa ihop "spindelnätet" i ett litet paket och sedan fälla ut det som en antenn i en bana. Kanske kan strukturer för framtida bosättningar på månen eller Mars ta mindre plats ombord på ett prospekteringsfartyg och sedan utökas när astronauter når sitt mål.

Det kan till och med vara meningsfullt att bygga ett interplanetärt fartyg med metallgittermaterial, Han sa:"En rymdfarkost kan krascha om den landar på månen eller Mars med någon form av påverkan. Normalt sett ingenjörer använder aluminium eller stål för att producera dynstrukturerna, men när du landat på månen, metallen absorberar energin och deformeras. Det är över - du kan bara använda det en gång. "

"Med hjälp av detta fälts legering, du kan krascha in i den som andra metaller, men värm sedan upp den senare för att återställa formen. Du kan använda den om och om igen. "

Watson -teamet undersöker redan hur man bygger vidare på denna metallgitterforskning, inklusive olika strukturtyper och förbättrade beläggningsmaterial. Zhang har fortfarande ett slutmål:"Vår dröm är att bygga en flytande metallgitterrobot, och nu har vi en hand, så vi är ett steg längre. "

Bara det är en vänlig robot.