在電影《終結(jié)者2》中,，為了提前殺死未來的人類領(lǐng)袖，天網(wǎng)派出了一個(gè)超級(jí)王牌新型機(jī)器人——T-1000,。

相較于施瓦辛格飾演的老終結(jié)者,，T-1000明顯強(qiáng)大了許多，它由一種被稱為“液態(tài)記憶金屬”的科幻材料打造,，可以在-182℃到3000℃的環(huán)境下自由生存,。

其中，讓人比較印象深刻的是T-1000可以由固態(tài)切換成液態(tài)并穿過鐵牢,，也可以在打散之后重新組合起來,，這個(gè)無所不能的T-1000估計(jì)是許多人的童年噩夢(mèng)。

據(jù)信,，《終結(jié)者》系列的導(dǎo)演詹姆斯·卡梅隆在1984年拍攝第一部的時(shí)候就已經(jīng)設(shè)想過擁有T-1000相似能力的機(jī)器人了,，只是受限于當(dāng)時(shí)的CGI(電腦三維動(dòng)畫)技術(shù)，他沒法將這種機(jī)器人放到電影中展示,。

然而,，最近有科學(xué)團(tuán)隊(duì)在現(xiàn)實(shí)中研制了類似的材料，制作了一個(gè)小型機(jī)器人,，并讓它液化通過鐵籠后重新恢復(fù)成固態(tài)原形,，以此來致敬《終結(jié)者》系列。

圖：現(xiàn)實(shí)中的小機(jī)器人液化通過鐵籠后復(fù)原

磁活性固液相變機(jī)器

在現(xiàn)實(shí)生活中,，現(xiàn)在硬體機(jī)器人已經(jīng)非常常見了,，也用到了各個(gè)領(lǐng)域，只是還沒有達(dá)到科幻電影中機(jī)器人的能力,。

但是,，硬體機(jī)器人的缺點(diǎn)就像《終結(jié)者2》中描述得那樣，它很難通過一些狹小的空間,，或者說它不夠靈活,，只能在一些特定的環(huán)境下工作。

軟體的機(jī)器人同樣也存在,，這種機(jī)器人可以進(jìn)入狹小的空間,，但它們能做的事情很有限，甚至無法搬動(dòng)重物,，最重要的是它們很難控制,。

為了找到一個(gè)折中方案，香港中文大學(xué)Chengfeng Pan博士領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)科研團(tuán)隊(duì)在大自然中尋找靈感,。

海參? Adobe Stock

他們發(fā)現(xiàn),，海參等動(dòng)物可以改變其組織的剛度以提高負(fù)載能力并限制物理損傷，而章魚可以改變其手臂的剛度以進(jìn)行偽裝,、物體操縱和運(yùn)動(dòng),。

所以,，只要找到一種材料，讓它能夠輕易在“軟態(tài)”和“剛態(tài)”之間切換,，似乎就可以解決只有一種形態(tài)的機(jī)器人的許多痛點(diǎn),，在一些更特殊的場(chǎng)景上得到運(yùn)用。

圖：水銀

這個(gè)團(tuán)隊(duì)最終把目標(biāo)鎖定在那些在接近室溫的溫度下就能變成液態(tài)的金屬,，這里你可能會(huì)想到水銀,，但其實(shí)水銀很不理想，因?yàn)樗y要變成固態(tài)需要很低的溫度（-38.87℃）,。

在經(jīng)過篩查之后,，金屬鎵非常符合要求，常溫下基本是固態(tài),，但是熔點(diǎn)只有 29.8 °C,。

然后，該團(tuán)隊(duì)在鎵中添加了釹鐵硼磁性微粒,，添加磁性微粒的目的主要有兩個(gè)：

圖：鎵

一個(gè)是它能讓材料對(duì)交變磁場(chǎng)做出反應(yīng),，因此只要通過磁場(chǎng)感應(yīng)來加熱材料引發(fā)固液相變就好了。

另外一個(gè)則是賦予機(jī)器人機(jī)動(dòng)性和響應(yīng)磁場(chǎng)移動(dòng)的能力,，簡(jiǎn)單地說就是方便操控機(jī)器人,。

其實(shí)，相移材料很早就出現(xiàn)了,，但之前的材料需要外部熱源或電流來進(jìn)行相轉(zhuǎn)換,，而這次中國的團(tuán)隊(duì)則是利用了磁場(chǎng)，他們把這個(gè)稱之為“磁活性固液相變機(jī)器”,。

是否和T-100能力差不多,？

這個(gè)團(tuán)隊(duì)除了讓一個(gè)液化的機(jī)器人通過了鐵籠之外，它們還做了一系列測(cè)試,，包括讓固態(tài)時(shí)的小機(jī)器人跳過 21 毫米的坎,，爬墻等等，而液態(tài)時(shí)的機(jī)器人可以輕松繞過物體,，并重新組合,，在重新組合和重新固化之前，機(jī)器人甚至還可以分開執(zhí)行協(xié)作任務(wù),。

雖然能力上看著很有潛力,，但其實(shí)它和T-1000還是有很大的出入的,。

液化之后的材料其實(shí)是通過一個(gè)模具重新將小機(jī)器人復(fù)原的,，另外受限于磁感應(yīng)操控，這種小機(jī)器人的最高速度只能達(dá)到1.5 m/s,，而受限于材料本身,，它的最高負(fù)載大約只有30公斤,。

不過由于T-1000是在液氮和鋼水的作用下被終結(jié)的，所以專家還是調(diào)侃說：為將來準(zhǔn)備一些液氮或鋼水可能是明智的,。

那么,，還有一個(gè)問題，這樣的材料將來會(huì)用在哪里呢,？

其實(shí),，幾乎所有科研團(tuán)隊(duì)的辛苦鉆研的目的都是希望能找到其研究項(xiàng)目的潛在價(jià)值，并從中獲利,，我們現(xiàn)在所有應(yīng)用的所有技術(shù)都是這么來的,。

磁活性固液相變機(jī)器的目的是解決我們前面提到的純固態(tài)和液態(tài)材料打造機(jī)器的一些痛點(diǎn)，它將解決一些醫(yī)學(xué)和工程問題,。

在工程學(xué)方面,，該團(tuán)隊(duì)設(shè)想該系統(tǒng)能夠在難以觸及的空間進(jìn)行維修，并作為“通用螺釘”使用,，它會(huì)融化到螺孔中并凝固,，而無需實(shí)際擰緊。

對(duì)醫(yī)學(xué)的潛在價(jià)值是該團(tuán)隊(duì)最希望探索的,，因?yàn)檫@種相移材料不需要借助電流,，而磁場(chǎng)對(duì)人體幾乎無害。

他們通過一段視頻展示了小機(jī)器人液化之后,，在人體的胃里輕松取出異物,，另外也可以將藥物輸送到體內(nèi)最合理的位置，做到更精準(zhǔn)地治療,。

總得來說,，這個(gè)相移材料在將來還是有一定潛力的，不過也有人擔(dān)心把它武器化的話會(huì)帶來一些麻煩,，因?yàn)樗鼘⑹请y以追蹤和提取的東西,。

參考資料：

[1].https ://doi.org/10.1016/j.matt.2022.12.003