科学家研发出世界首个自主运动的可变形液态金属机器
2015年03月27日 来源： 新华网
新华网北京３月２７日电（记者吴晶晶）看过美国科幻电影《终结者》的观众，一定对影片中的液态金属机器人印象深刻：它可以根据环境随意变形，受到攻击后还能像液体一样重新恢复原貌。中科院理化技术研究所和清华大学医学院联合研究小组的一项最新成果，也许在不久的将来能让这种机器人在现实中出现。
记者２７日从中科院获悉，该研究小组在世界上首次发现了一种独特的现象和机制，即液态金属可在“吞食”少量物质后，以可变形机器形态长时间高速运动，实现了无需外部电力的自主运动。这为研制液态金属机器人等奠定了理论和技术基础。研究成果发表在期刊《先进材料》上。
科研人员在实验中发现，置于电解液中的镓基液态合金可通过“摄入”铝作为“食物”或燃料提供能量，实现高速、高效的长时运转，一小片铝即可驱动直径约５毫米的液态金属球实现长达１个多小时的持续运动，速度高达５厘米／秒。这种柔性机器既可在自由空间运动，又能于各种结构槽道中蜿蜒前行；令人惊讶的是，它还可随沿程槽道的宽窄自行作出变形调整，遇到拐弯时则有所停顿，好似“略作思索”后继续行进。
由于这种液态金属机器能“吃食物（燃料）”，自主运动，可变形，科学家们将其称为“液态金属软体动物”。据介绍，它的动力机制来自两方面：一是液态合金、金属燃料等形成的内生电场，引起液态金属表面张力不平衡，从而对易于变形的液态金属产生强大推力；二是上述电化学反应过程中产生的氢气进一步为液态金属运动提供了推力。
目前，实验室根据上述原理已能制成不同大小的液态金属机器，尺度从数十微米到数厘米，且可在不同电解液环境如碱性、酸性乃至中性溶液中运动。
专家表示，做出能在不同形态之间自由转换的可变形柔性机器，以执行常规技术难以完成的特殊任务，是科学界与工程界长久以来的梦想。自驱动液态金属机器的问世为未来发展高级的柔性智能机器人技术开辟了全新途径，将显著加快柔性智能机器的研制进程。
