“如果把液态金属用皮肤套装起来,或者用毛细现象将它附着在其他金属骨架表面,它就可以不局限于溶液中,能走出去执行高难度的特殊任务。”刘静认为,在救灾中,柔性机器人可以穿过狭小空隙再恢复原形并继续执行任务;在外太空探索中,柔性机器人也可以在微重力或无重力环境下执行任务。
当然,变形机器也并非刘静一个人的研究。去年,东南大学电子科学与工程学院孙立涛教授的研究团队,首次观察到10纳米以下固态金属银颗粒在室温下的类液态行为,他们认为,到了极小的纳米尺度,金属表面原子所占比重越来越大,其变形机制,也越来越受表层原子的运动影响。由于表层原子非常活跃,纳米金属就仿佛穿了一层“水膜”一样的外衣,一旦受到外力,“水膜”一样的外层原子就会先运动起来,这时的纳米金属就兼具了固体和液体的特性。纳米金属在挤压后,表层原子迅速移动,形成了新的表面层,而撤除挤压时,这层活跃的“水膜”分子又会呼啦啦往上跑,直到把金属颗粒恢复原形。
但很显然,刘静的研究在某种程度上要比孙立涛团队的成果“先进”一些。但无论如何,这显示了中国科学家在液态金属领域的创造力。
作为一大类新兴的功能材料,液态金属为若干科学与技术探索提供了丰富的研究空间。但遗憾的是,到目前为止,国人并未对液态金属有太多的重视。相比之下,美国、澳大利亚和欧洲等地的知名实验室都获得大量资助,不断发布论文,也陆续有成果问世。作为一个前途无限的研究领域,国家有关部门亟须给予必要的支持。
那么,电影中的“终结者”何时能够问世?
刘静坦言,目前“液态金属机器”和“终结者”相比,实验室前期实现的这种自主运动型液态金属机器只有数厘米大小,体积还远没有普通机器人那么大,也没有那么智能。
刘静指出,未来通过封装的方式,给液态金属机器穿上“铠甲”或“皮肤”,并赋予相应功能,或许“终结者”并非那么遥不可及。
“尽管现在液态金属显得比较简单,你不知道,30年或者300年后它将发展成什么样,也可能只需三五年的时间,它就会有巨大的发展和应用。”刘静说,未来机器人一定是高度灵活、高度自由、无孔不入的机器人。