劇情簡介
感謝IT之家網(wǎng)友 肖戰(zhàn)割割、goodfull、石原里美幸福 的線索投遞！《終結(jié)者 2》中，液態(tài)金屬機器人 T1000 變形穿過鐵柵欄，追殺主角。30 多年后，這一幕在實驗室里成真了只見樂高小人形狀的機器人關(guān)在“監(jiān)獄里”，找到合適角度后開始加熱自身，熔化液態(tài)。成功“越獄”后竟然重塑自身，恢復(fù)原型。網(wǎng)友過后覺得，這個再加上 AI 聊天機器人，我們正在走向電影里描繪薄魚那個 2029 年。以及開玩笑說為啥科學(xué)家們就非得豎亥此努力的創(chuàng)造終結(jié)者》的時間線？不過這研究中的機器人可不是穿越空來追殺人類反抗軍領(lǐng)袖的狗頭），而是在醫(yī)療、工業(yè)都有應(yīng)用。這項研究發(fā)表在 Cell 旗下期刊 Matter 上，來自中山大學(xué)廣東省傳感技術(shù)與生物醫(yī)歸藏儀重點實驗室、浙江大學(xué)流體力與機電系統(tǒng)國家重點實驗、以及卡耐基梅隆大學(xué)軟體器人實驗室合作完成。受海啟發(fā)令人意想不到的是，研團隊表示這個機器人的靈感自于自然界中的海參（莫非團隊在廣東的成員經(jīng)常吃？。別看海參屬于軟體動物，它可以自由改變身體的硬度其背后原理是改變富含蛋白原纖維間基質(zhì)的硬度，以提其承載能力。這一招可以有防止環(huán)境對其造成的物理損。同理，這個機器人也能夠由切換液態(tài)和固態(tài)，只不過后是由磁場驅(qū)動。以往的磁機器人材質(zhì)要么是硬邦邦的體磁性彈性體，要么是黏糊的液體材料。這次，研究團創(chuàng)造性地提出了一種新材料 —— 磁活性相過渡物質(zhì) (MPTM)。MPTM 由嵌入鎵（一種熔點很低的金屬中的磁性粒子組成，不但具高機械強度、高負(fù)載能力，能快速運動、有強大的可控強和形態(tài)適應(yīng)性。只需通過變磁場加熱和環(huán)境冷卻，就使 MPTM 在固態(tài)和液態(tài)之間實現(xiàn)可逆轉(zhuǎn)換。實驗壽麻，由這種材質(zhì)制造出的機器在兩種形態(tài)中都有很好的表：固體形態(tài)時，該機器人的械強度達到了強度 21.2MPa，剛度 1.98GPa，能承受自身重量 30 倍的物體。嵌入的微粒子的定磁化也使其具有更靈活的動性，移動速度最快可達 1.5m / s；液體形態(tài)時，由于磁性微粒能夠旋轉(zhuǎn)和新定向它們的磁極，該機器可以自由實現(xiàn)伸長、分裂和并。甚至，研究人員還使用強的磁場將磁性粒子向上拉使機器人學(xué)會了跳躍。在操上，由于 MPTM 的復(fù)合材料的熔點接近室溫，陳書研團隊使用交變磁場時，液態(tài)屬中的電子會形成電流，這流過機器人身體的電流將其熱并最終使其熔化。在自然卻后，液化的機器人又會重變回固體。就像前文展示的樣，這款能在固態(tài)和液態(tài)之自由轉(zhuǎn)換的機器人，未來有用于醫(yī)療保健、精準(zhǔn)的貨物輸、電子修復(fù)等等領(lǐng)域。如做成微型機器人，可以到人體內(nèi)清除異物，進入胃部后成液態(tài)包裹住異物一起帶走工業(yè)上，它可以化身成一顆能螺絲釘，完美適應(yīng)不同形不同尺寸的螺絲孔，并承受 10kg 的重量。又或者把自己當(dāng)成焊料自動組裝電路成功點亮燈泡。軟體機器人究爆發(fā)，多個科幻點子“成”液態(tài)金屬機器人研究，始 2014 年。中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所與清華大學(xué)合研究小組首次揭示了液態(tài)屬的可逆形態(tài)切換行為，登 Advanced Materials 期刊封面，引起重大反響，成比翼這一領(lǐng)域開端。下一個里程碑，是同團隊發(fā)現(xiàn)液態(tài)金屬具有類似物細胞吞噬外界顆粒的行為“吞食”鋁片后就可獲得能，實現(xiàn)了液態(tài)金屬機器人的主驅(qū)動。近年來，鎵合金材、3D 打印技術(shù)的成熟，讓液態(tài)金屬機器人研究進一步發(fā)。論移動速度可以達到 70 體長 / 秒，某種意義上比地球上最快的陸地動物豹還快（23 體長 / 秒）。論變形和恢復(fù)能力也幾達到了電影中描繪的任意變。不過還有存在一個問題是以精確控制，從而難以進入際應(yīng)用。這次最新研究的共一作潘程楓表示“讓機器人夠在液態(tài)和固態(tài)之間切換，予了它們更多的功能”完成項研究時，潘程楓所在單位流體動力與機電系統(tǒng)國家重實驗室及卡耐基梅隆大學(xué)，來到了港中文大學(xué)做博士后在港中文，他還參與了另一可執(zhí)行可逆性伸縮變形、彎和按需運動的軟體機器人研，這一次則是受水蛭伸縮能的啟發(fā)。這項研究的合作者中大教授張立，還開發(fā)了像威“毒液”一樣的粘液機器，如果感興趣的話，還可以擊這里。論文：https://www.cell.com/matter/fulltext/S2590-2385(22)00693-2參考鏈接：[1]https://techxplore.com/news/2023-01-person-shaped-robot-liquify-power-magnets.html本文來自微信公眾號：量子位 （ID：QbitAI），作者：夢晨 羿閣
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