液态金属机器人 我国科学家发明新型液态金属复合材料——柔性可变形智能机器人？有戏！

还记得科幻电影《终结者》里的液态金属机器人吗？他可以成为他随意触摸的任何人，在受到攻击后像液体一样恢复原来的样子，穿过狭窄的毛孔重新组合到墙的另一边——现在，这部科幻电影中的酷炫幻想正在科学家的努力下试图变成现实。

近日，《美国化学学会杂志》发表了清华大学、中科院理化所、中国农业大学联合课题组的一篇论文，描述了他们发明的一种新型液态金属复合材料，可以实现超大规模膨胀变形。

这种材料有什么特别的神奇之处？

“这种材料由液态金属和硅胶制成，内部含有低沸点工作介质。它是多年前提出的液态金属硅胶复合材料体系的延伸，可以通过3D打印成任何形状。我们用这种材料制备了一种在热反应中可以自由变形的软章鱼，一种可以控制温度和蠕动的软体动物，以及一种可以抓住重物的柔性抓手。”该研究团队负责人、清华大学教授刘晶告诉《经济日报》记者，该研究团队利用这种液态金属复合材料，实现并演示了一系列新颖独特的概念性功能对象和柔性机器架构，使液态金属摆脱其他刚性支撑和溶液环境而“站立”，具有一系列独特的超大规模变形和运动功能，整个过程是可逆的。

“通过嵌入可编程加热系统和特殊设计，使用这种复合材料将使制造具有可持续变形和运动的非有线机器人成为可能，甚至可以模拟整个人/动物形状或其局部面部形状的变化。”刘晶说。

非连线，人形？好像这是一个自带电源的可变形机器人！它能实现哪些应用？

在一些特殊的环境中，如救灾，机器人需要随意改变形状以适应狭窄的空环境。然而，由于材料和驱动方式的限制，传统的软机器人很难实现身体各部分的自由变形和运动。液态金属材料具有液体的流动性和金属的导电性、导热性，是制备柔性机器人的优良材料。

研究小组还在液态金属硅胶复合材料中加载了酒精液滴，通过其相变引起的快速体积变化——其膨胀可超过其原始高度的11倍，实现了液态金属复合材料的热驱动大规模自由变形和恢复。值得指出的是，在这种复合材料体系中，如果只使用传统的硅胶材料而不使用液态金属，很难实现如此高效的超大规模变形。这是因为液态金属具有良好的导热性和柔韧性，大大提高了材料的热响应速度和变形率，使其各个部分都可以任意变形。

更重要的是，液态金属具有良好的电性能，这使得电磁感应或远程激光非接触加热驱动成为现实。因此，这种液态金属复合材料的变形和运动可以通过设计进行无线控制，大大扩展了其应用范围。

“通过理论分析，得出了热驱动变形的影响因素和最合适的材料配比。这一突破使可编程可变形液态金属柔性智能机器人的发展向前迈出了一大步。”刘晶说。

那么，在不久的将来，终结者这样的机器人会成为现实吗？让我们拭目以待。