液态机器人走出屏幕 中美科学家开发液态金属机器人

         研究人员在 熔点为29.8℃ 的 金属镓 中嵌入 磁性粒子，创造了“ 磁活性 固液相变 机器人 ”。 当暴露在 交变磁场中 时，磁性粒子 会加热并熔化 镓，磁场引导液态金属，轻松“ 越狱 ”。 当冷却时，镓 会复原其原始的 人形 形状。 通过加热和冷却 磁性粒子，液态金属机器人 可在狭窄空间中移动。

        目前微型机器人研究中最有趣的领域之一是临床应用，但该金属微型机器人使用的磁性粒子 钕 铁 硼 对人体有毒，这意味着只有在事后将其完全从人体中移除，它才能在临床上安全用于人体内部。

液态金属机器人 可在 液态 和 固态 之间快速切换。机器人熔化成液体后从笼子里渗出，在笼子外变成固体。

        1991年科幻电影《 终结者2 》中的反派角色 液态金属机器人 T-1000 可在液态和固态之间变形，模仿人类相貌，身体穿越栏杆，局部瞬间变为金属利器。在现实中，中美高校研究人员正让机器人以液体形式从笼中“ 逃脱 ”，展现机器人科幻般的能力。这种 10毫米高 的新型机器人可在 液态 和 固态 之间快速切换。机器人熔化成液体后从笼子里渗出，在笼子外变成固体。

        对于该机器人的研究是金属微粒研究的一部分，金属微粒是一种磁活性相变材料，可以改变形状，快速移动，易于控制，携带数倍于自身体重的物体。相关研究日前发表在 Cell 姊妹刊《 Matter 》上。

        相变 是物质从 固体、液体、气体 或 等离子体 等一种状态转变为另一种状态的过程 。研究人员在熔点为 29.8℃ 的金属 镓 中嵌入 磁性粒子，创造了这种“ 磁活性 固液相变 机器人 ”。 卡内基梅隆大学 高级研究员、机械工程师、论文通讯作者 卡梅尔 · 马吉迪 （ Carmel Majidi ） 表示，这里的磁性粒子有两个作用：通过施加外部磁场，机器人可加热成液体形式或冷却成固体形式；同样的磁场也可以用来移动机器人。

        据《 科学 》（ Science ）报道，当暴露在 交变磁场中 时，粒子会加热并熔化 镓，磁场引导液态金属，轻松“ 越狱 ”。当冷却时，镓会复原其原始的人形形状。通过加热和冷却磁性粒子，这一液态金属机器人可在狭窄空间中移动。

        但与电影不同的是，这一微型机器人的发明者相信，他们的发现可以用于正途。据《 BBC 科技聚焦 》报道，研究人员已经用这类机器人清除胃模型中的异物，并将其用作药物输送系统。他们还用它来修复电路，将其渗透到难以触及的区域充当焊料和机械螺丝。研究团队表示，虽然目前还处于 概念验证 阶段，但该机器人未来可用于生物医学和工业领域。

        另据《 华盛顿邮报 》报道，论文合著者 Cheng feng Pan 表示，这种材料可以实现像《 终结者2 》影片中一样的性能，包括在固体状态下的快速移动和重物承载，以及在液体状态下的形状变化。“ 这种材料系统有可能应用于柔性电子产品、医疗保健和机器人技术。” 但他也表示，影片中的 T-1000 机器人是完全自主的，“ 我们的机器人仍然需要一个 外部加热器 来熔化，需要 外部磁场 来控制运动和形状的变化。”

        未参与研究的 苏黎世联邦理工学院 教授 布拉德 · 尼尔森 （ Brad Nelson ） 认为，目前微型机器人研究中最有趣的领域之一是临床应用，特别是将药物输送到大脑或治疗血栓。但上述金属微型机器人使用的磁性粒子 钕 铁 硼 对人体有毒，这意味着只有在事后将其完全从人体中移除，它才能在临床上安全用于人体内部。


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