宛如魔鬼終結者劇情！科學家開發機器人變柔軟液體，科幻電影將成真？

1991年經典電影《魔鬼終結者2》裡，殘酷的反派終結者T-1000擁有變形液態金屬的能力，能夠直直穿越鐵欄杆，即使被焚燒、輾壓，都能化做一攤水銀繼續爬起應戰，在當年影迷心中留下震撼的一幕。而過了30年後，科幻電影中的劇情可能即將成真。

今年1月，來自美國卡內基梅隆大學（Carnegie Mellon University）軟機器實驗室（Soft Machines Lab）和香港中文大學共同發表一項新突破，開發微型機器人可以在固體和液體之間切換，以便擠進狹小空間，執行人類做不到的迷你任務。

模仿海參特性！實驗室利用磁場讓機器人液態化

擁有堅固鋼鐵外表的機器人相當常見，不過科學家多年來一直嘗試開發受磁場控制的柔軟機器人（soft robot）。現有的大多數材料要麼是以有彈性但堅固的材料製成，無法通過最狹窄的空間，要麼是由磁性液體製成，無法攜帶重物。在這項新研究中，研究人員在從自然界中獲得靈感後結合了2種方法，機械工程師Carmel Majidi表示，海洋中的海參可以迅速且可逆地改變它們的硬度，「作為工程師，我們的挑戰是在柔性材料中模仿這種特性。」

模擬實驗中，研究人員塑造一個僅10公釐高的LEGO機器人，逃脫監獄牢籠的鐵欄來展示這項新技術。團隊開發了一種新材料，將鎵金屬嵌入磁粒中，用外部磁鐵引導金屬的運動，就像玩具黏土一樣能夠拉伸、分裂與合併。鎵能夠在攝氏30度左右熔化，但研究人員並未將加熱器來改變狀態，而是曝露在快速變化的磁場中讓鎵變成液態，交替的磁場在鎵內產生電流，使其升溫並熔化，因此，研究人員能遠程控制磁場來操控液態金屬，機器人就可以輕鬆穿過鐵欄，而當鎵冷卻至室溫時又能重新固化，恢復成原來的人形形狀。

根據研究報告，這些磁場還可以使機器人跳躍到其身高的20倍高度，以每分鐘1,500次的速度旋轉，並以每秒1公尺的速度移動。

雖然無法像反派T-1000靈活變化，液態金屬機器人在未來有許多潛在的優勢，像是可以應用於微創醫療手術，如外科手術，對患者更安全之外也減少創傷，或是將藥物送達特定器官、捕捉和運走人體體內的異物，甚至是在難以觸及的空間中組裝微小機械零件。

不過，儘管這種材料是重大突破，但在生物醫學中仍有挑戰，在於能否精確控制來自外部設備在人體內產生的磁力。另外，這些機器人也存在安全風險，像是其導電性可能導致電氣危害，因為它們仍然是易受腐蝕和氧化的金屬材料。

責任編輯：蘇柔瑋