工作原理

液态金属机器人

该研究为世界上首次发现一种异常独特的现象和机制，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，从而为研制实用化智能马达、血管机器人、流体泵送系统、柔性执行器乃至更为复杂的液态金属机器人奠定了理论和技术基础。

影响巨大

业内人士认为，自驱动液态金属机器人的问世引申出了全新的可变形机器概念，将显著提速柔性智能机器的研制进程。当前，全球围绕先进机器人的研发活动正处于如火如荼的阶段，若能充分发挥液态金属所展示出的各种巨大潜力，并结合相关技术，将引发诸多超越传统的机器变革。

科幻真现

经典科幻电影《终结者2》里的“T-1000”液态金属机器人的变形能力至今令人印象深刻。近日，中国科学院理化技术研究所和清华大学医学院联合研究小组在世界上率先发现，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，实现无需外部电力的自主运动，从而为研制实用化智能马达、血管机器人、流体泵送系统、柔性执行器乃至更为复杂的液态金属机器人奠定了理论和技术基础。那么，这项技术到底有多“炫酷”?

带着这个问题，《环球时报》记者专访了该项目带头人、中国科学院理化技术研究所研究员刘静。刘静介绍说，柔性机器、可变形机器在材料学和机器学中是一个非常重要的领域，而柔性正是液态金属特有的行为。课题组在一两年前发现利用电可以控制液态金属的变形和运动，也就是“电驱动”，而如今在此技术上实现了“自驱动”。另一个有意思的地方是“液态金属机器”在运动中遇到拐弯时会有停顿，好似略作思索后继续行进；在遇到比“身体”小一点的缝隙时，甚至会“挤过去”。因此自驱动、柔性、可变性是这项技术的三大特点。

刘静介绍说，科学家此前发现“液态金属机器人”的“电驱动”现象，即电荷会改变液态金属的表面张力，在内部形成旋转，因此控制电荷运动，就能像车轮一样驱动“液态金属机器人”往前走。而最新研究发现“液态金属机器人”会“吞食”铝片作为产生电荷的“燃料”。他解释说，刚开始“液态金属机器”并没有外部动力，等“吞食”铝片后（也可以理解为腐蚀），在电解液里形成原电池反应，就能自行运动了。如果运动路线上还有一些铝片，那么“液态金属机器人”走到那里也能顺路“吞食”掉。它的运动速度并不慢，可以达到每秒5厘米，而且行动距离相当远，在容器中可以走一个多小时。1

液态金属发展历史

1938年 发现并首次报道了非晶态金属薄膜。

1951年 制备出了Ni-P及Co-P非晶合金

1958年 预言合成非晶的可能性 

1960年 首先制得了Au70Si30非晶薄带

1976年  中国组建了“国家非晶微晶合金工程技术研究中心”，建立“千吨级非晶带材生产线”

2014年 成功研制世界首台室温液态金属打印机

2016年 研发出自主运动的可变形液态金属机器，并发现液态金属具有类似细胞吞噬外界颗粒的“胞吞效应"

2018年 液态金属相关专利快速增长至1209项，同年我国研究人员首次提出“液态金属悬浮3D打印”的概念和方法 

2023年10月28日，蒋乐伦将在腾讯科学we大会发表液态金属相关演讲。