未來控制人類的將是液態機器人？

在1991年上映的片子《終結者2：審訊日》中，將來機械人和人類發生了一場大戰，超等電腦“天網”為了阻止人類魁首康納，派出了機械人T-1000從將來穿越到20宿世紀末追殺少年期間的康納，與此同時，當作年的康納也派出了機械人T-800——由阿諾·施瓦辛格扮演的機械人男本家兒回到曩昔，庇護年幼的本身，一場大戰就此睜開。

相信只如果看過這部片子的人，城市對片子里的反派機械人T-1000印象深刻。它可以隨意變形當作任何外形，被槍彈打中或者融化后，又可以從頭回復復興，十分不成思議。

此刻，T-1000這樣的機械人將不再是神話，它可能當作為實際！科學家們發現了一種簡單的復合液態金屬，它可以“吃失落燃料”，自交運動和改變外形。是以，研究者們將其定名為液態金屬軟體動物。固然和片子中人形的T-1000還有一些差距，可是它為液態金屬機械人的將來攤平了道路。

前景廣漠的液態金屬

說起液態金屬，良多人第一個想到的是水銀，也就是金屬汞，它是常溫常壓下獨一以液態存在的單金屬。因為汞在常溫下就能蒸發，且汞蒸汽和汞化合物多有劇毒，所以人們一度對液態金屬有著很深的刻板印象，這阻礙了人們對液態金屬的存眷。

現實上，除了水銀，還有很多合金在室溫甚至很低的溫度時，也是液態的，好比鎵銦合金（以必然配比制當作合金后，在室溫下呈現液態）。復合型液態金屬，尤其是鎵基液態金屬此刻被視為一種將來材料，它既有固體金屬一樣超卓的導電性，又可以像水一樣自由流動，并且經由過程報酬調控（改變金屬構成和配比等），可以當作為分歧機能的優化材料，從而在工業和醫學等多范疇有著普遍的應用前景。

起首把液態金屬引入工業范疇的就是計較機散熱問題。跟著現代科技的成長，計較機的運算速度越來越快，更高的運算速度意味著更多的熱量，是以計較機的散熱當作了阻礙計較機芯片成長的難關。液態金屬的熱導率很是高，可以實現加倍高效的熱量輸運，而且擁有極限散熱能力。出格是液態金屬的沸點在2000℃擺布，可以或許經受很高溫度而不會被汽化。

別的，人們還可以操縱液體金屬來打印金屬電路，實現電路的快速制造。這里有一個小妙聞，那時在清華大學劉靜傳授率領的研究小組里，有一次，液態金屬飛濺到了研究員的電腦屏幕上，成果一些金屬殘留在電腦屏幕上，底子擦不下來。研究人員就此發現了液態金屬材料在分歧的基底概況上的粘附性存在龐大差別。當液態金屬被涂覆在特心猿意馬的基底概況上，粘附性很大時，它就會固心猿意馬在上面，我們便可以隨意打印出任何圖案。

最后，液態金屬還可以應用在醫學范疇，來毗連受損的神經。神經收集遍布于人體全身，神經毀傷與斷裂在醫學上極為遍及。當前，治療四周神經毀傷本家兒要的方式是自體神經移植，但該方式卻受到供區神經來歷不足、供區神經功能損失，以及供區神經布局和尺寸不匹配等限制。是以，尋找合適的神經移植替代物一向是神經修復范疇中的重大挑戰。

因為神經的功能本家兒如果經由過程電旌旗燈號的傳輸和響應來實現的，利用液態金屬作為高傳導性神經旌旗燈號通路，可以使神經旌旗燈號在神經元間持續不竭地傳遞，大大加快神經的修復過程。

柔性機械人

領會完神奇的液態金屬，讓我們回到開篇的話題——柔性機械人。所謂柔性機械人就是指可以在分歧形態之間自由可控轉換的可變形機械人。因為液態金屬是一種不心猿意馬型金屬，可看作由正離子流體和自由電子氣構成的夾雜物，英國蘇賽克斯大學的研究人員就曾利用外加電場節制液態金屬內電荷的排布，從而節制液態金屬的外形，外加電場并不是固心猿意馬的，可以經由過程電腦程序隨時改變，是以研究人員可以矯捷地節制液態金屬的外形和活動。

不外，報酬節制液態金屬并沒有什么好詫異的。真正讓我們感應不測的是液態金屬軟體動物，它可以“吞食”金屬鋁，然后連結1到2個小時的活動狀況。現實上，金屬鋁和鎵基液態金屬接觸時，金屬鋁中的電子流標的目的鎵基合金，造當作分歧部位的電荷發生差別，從而引起液態金屬的活動。并且嘗試中的液態金屬是置于氫氧化鈉溶液中的，被液態金屬“吃了”的鋁也會和溶液發生反映，發生氫氣，進一步鞭策液態金屬活動。

在清華大學劉靜傳授的嘗試室中，研究人員們發現，在預先設計好的金屬活動管道里，液態金屬軟體動物可以按照管道的巨細和偏向，自行改變外形，真正讓科學家們看到柔性金屬機械人的將來。因為液態金屬軟體動物不需要外加任何電場，它完滿是自立活動的。這為科學人員供給了一個新的思緒，柔性的金屬機械人終于可以解脫電場的束厄局促，變得加倍自由了。若是沿著這個偏向繼續研究，實現T-1000那樣的金屬機械人也是有可能的。

當然，一切的科學研究都離不開現實應用的鞭策。得益于液態金屬可變形的特點，將來，液態金屬機械人可以用于特別使命，例如搜尋和救援地動哀鴻，因為他們可以改變外形，在門下滑動，進入人類無法進入的空間。并且，科學家也在積極研究沿著血管或腔道活動的柔性機械人，幫忙人類清理血管或者腸道等，“順路”還可以做個藥物遞送和微創手術什么的。

發表于 2019-07-10 01:00
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