中美研究者开发可越狱液态金属机器人，探索药物输送清除异物

　　·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Chengfeng 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。
　　栏目主编：张武 文字编辑：杨蓉 题图来源：图虫 图片编辑：徐佳敏