科学家研发出了一种类似粘液的"软体机器人"，可以用外部磁铁进行操纵，能导电和自我修复，神似电影《终结者》里的机器人材料。
图源：NewScientist
终结者机器人材料？
电影《终结者》剧照
还记得电影《终结者》里的机器人吗？其中的液态金属机器人T极耐破坏，损伤后能很快恢复，而且可以千变万化。
现在，香港中文大学和哈尔滨工业大学的科学家创造了一种奇妙的磁性粘液机器人，神似T机器人材料。
这种机器人能自我修复、环绕并包裹较小物体，也能自由变形，在狭窄的空间自由穿梭。
在医疗方面，这类磁性微型软体机器人比传统机器人有更多优势。它可以不受空间限制，为微创手术、显微操作和靶向药物输送等方面提供理想的解决方案。
所以，为了提高医疗水平或用在其他领域，科学家一直试图研发出磁性微型软体机器人。
之前研究成果的最大局限是，要么机器人的变形程度有限，在高度受限的环境中无法工作；要么软体机器人的流动性过强，适应能力却不足，导致工作状态并不稳定。
现在，科学家的这项研究成果有很大突破，磁性粘液机器人既有类似弹性体机器人的适应性，又有类似流体机器人的重构、变形能力。
需要外力操控
磁性粘液机器人由聚乙烯醇（一种聚合物）、硼砂和钕磁铁颗粒混合物制成。事实上，它并不具备自主移动的本领。在实验中，磁性粘液机器人伸缩自如，是因为钕磁铁可以被外力操控，柔软可变形的“身体”则主要是因为有聚乙烯醇和硼砂这两种成分。
科学家介绍，这种粘液机器人需要人工操作引导，而且操作过程并不复杂，只要改变自己控制磁体的形状、磁力的方向，就能让机器人按照想要的方式移动、变形。
香港中文大学的张立是此项研究的通讯作者，他说：“这种粘液具有‘粘弹性’，意味着它的行为有时像固体，有时又像液体”。
机器人变化多端
最不可思议的是，得益于它特殊的材质和灵活的变形能力，这种机器人即使被剪断，也能很快自我修复，在人为引导下还能长出“三头六臂”。实验中，研究者设置的宽6.28毫米、高3毫米的曲折路径，或者是直径为1.5毫米的狭窄通道，机器人并没有丝毫为难，在“瘦身”变形之后均能顺利通过挑战。
它还能变成“C”型结构，如同扫地机器人一样，把散落的小球等收集起来，或者变成“O”型结构，直接把东西包裹后带走。最厉害的是，它能像人一样伸出手抓住物体；作为一种良好的导电体，在接通电极实验中，磁性粘液机器人可用于互连电极。
应用前景广阔
除了实验展示，磁性粘液机器人还能用在其他领域，包括抓取物体、吞噬和运输有害物质、人体运动监测以及电路切换和修复等。通过这项研究，科学家提出了新型软体机器人的设计方案，并增强了未来软体机器人在生物医学、电子和其他领域的应用。
科学家表示，磁性粘液机器人目前还存在一些问题，有待进一步研究和解决。机器人材料包含的硼砂有毒，虽然在其表面涂有二氧化硅材料，进入人体后能起到防护作用，但这种方法还需进一步开展动物试验。如果解决了这一问题，将会有更广泛的用途。另外，机器人现在的颜色也很单一，未来可能会有丰富的色彩种类。
参考信息
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