我科学家新发现 有望让液态金属机器人走入现实生活

记得片子《终结者》中阿谁可任意变形假装的液态金属机械人吗？克日，我国科学家的一项有关液态金属新物性的发明将有望突破科幻取实际之间的藩篱，让液态金属机械人走入实际生活。

这项出自清华大学、中科院理化手艺研讨所团结小组的研讨初次发觉，电场节制下的液态金属取水的复合体，可在种种形态及活动形式之间产生奇异的转换行 为。成果在《进步前辈资料》在线宣布后，国内外掀起了热议，业界普遍认为，液态金属的这一特征是修建可变形智能机械的基本要素，预示着柔性机械人新时代的到 来。

玻璃皿中的高新科技“风暴”

7月4日下战书，中科院理化所高温生物取医学实验室。《中国科学报》记者看到，一个直径5厘米、高约2厘米的圆形玻璃培养里铺着一层近似银浆的溶液，科研人员用两个电极对“银浆”施行通电后，风趣的现象产生了。

平铺正在培养中的“银浆”疾速由正极向负极挨近，并凝结成几颗大小不一的“小银球”；再用电源靠近它们，大银球就会“吞掉”小银球，进而构成一个更大 的球体。与此同时，正在电场掌握下，这一些“银浆”很简单实现高速自旋活动，并正在四周水体中诱收回一样处于快速扭转状态下的旋涡对。

发明看似简朴，却刷新了人们关于液态金属资料学特征以致庞大流体行动的根本熟悉。“试验所揭露的现象使人沉迷……必定会成为主要的研讨范畴。”《进步前辈资料》审稿人在评审中指出。

“这一些‘银浆’是液态金属镓的合金，其变形机制在于液态金属取水体交壤面上的双电层效应。”实验室主任刘静向记者诠释说。

并且，变形现象并不会受到液态金属工具巨细的限定。“一块很大的金属液膜在数秒内就能够收缩成单颗金属液球，其表面积转变幅度可高达上千倍。”课题组成员、清华大学博士后盛磊说。

事实上，因为该发明伟大的科学意义取利用价值，早在本年1月，当研讨小组以“液态金属变形体”为题在论文预印本网站arXiv宣布部份结果时，就在国际上惹起严重回声。

这类能够改动表面外形，出现各类造型，将来颜色极其稠密的机械，虽纯属科学幻想，却使人类对机械人的观点有了庞大改动。

“未可预感”的魅力

“科学研究过程中老是蕴藏着一些未可预感的发明，让人始终感觉到科学探索的宏大魅力。”刘静说。事实上，此次的发明并不是“刻意为之”，反而是源于另外一项试验中不期而至的无意所得。

因为液态金属镓合金具有无毒性、强导电性能和稳定性好等特色，不容易与体液和四周器官组织产生回响反映，刘静期望实验用它毗连并修复受损的神经。

然而，当小组成员张净等人正在测试由液态金属连通的牛蛙坐骨神经的电传导特征时，不经意间发觉四周散落的液态金属渺小液滴上涌现了使人胡思乱想的自扭转现象。这让刘静产生了一个设法主意：是不是也许根据电场节制实现液态金属正在各类形态和活动形式之间的转换取变形？

实验后果无疑是使人欣喜的。研讨组掀开了一个又一个以往由未被认识到的液态金属物理图景，与此同时开启了极新的运用远景，使人们向求之不得的柔性机器人设计和制作迈出了关键性的一步，乃至有望正在技能层面让液体金属“终结者”成真。

“如果把电子编程看做是神经调控，液态金属看做‘细胞’功用履行单位，根据电子芯片举行编程并联合必定的资料技能，就能够让液态金属实现可控的变形和组装集成，并实现传统型刚性和硬质机器人没法保证的无缝毗邻。”刘静说。

给予富厚研讨空间

液态金属具有很多惯例资料不容易具有的属性，蕴藏着诸多以往由未被熟悉的新颖物理特征，为若干科学取技能探索供应了丰厚的研讨空间。

本年3月初，一组来源于澳大利亚的科学家们还正在《美国科学院院刊》（PNAS）上报导了行使电控下淹没于NaOH溶液中的液态金属微球的扭转效应来驱动流体的事情，一样造成较大回响，这一些事情均展示出液态金属技能的奇特魅力。

将来相干研讨有望正在民用、医疗、科学探索等多个范畴一展技艺。例如，正在救灾中，柔性机械人能够穿过狭窄的空地再规复真相并继承履行义务；正在医疗中，可 研制沿血管包罗人体自然腔道活动的柔性机械人。乃至，正在外太空探索中的微重力或无重力环境下，还可进展对应的机械来履行相应义务。

正在刘静看来，好的立异不可以总正在前人拓荒的行业开展修修补补，最好能真正拓荒一个科学行业。