自驅(qū)動的液態(tài)金屬能分解能融合
來源：科技日報 2015-9-11 李大慶
今年3月，中科院理化技術(shù)所和清華大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系雙聘教授劉靜研究團隊，在世界上首先發(fā)現(xiàn)了“仿生型自驅(qū)動液態(tài)金屬軟體動物”。現(xiàn)在，劉靜團隊的研究再獲重大進(jìn)展：發(fā)現(xiàn)了液態(tài)金屬系列新的基礎(chǔ)效應(yīng)和機器變形與運動形態(tài)。這為液態(tài)金屬柔性智能機器的研制和應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)。相關(guān)成果近日在線發(fā)表于國際微納米技術(shù)領(lǐng)域刊物《微小》等雜志上。
10日，劉靜在接受科技日報記者采訪時說，我們在實驗中用針管抽出一些金屬合金溶液，注射到氫氧化鈉溶液中，發(fā)現(xiàn)瞬間可以制造出大量四處奔跑的液態(tài)金屬馬達(dá)群（即含有動力的液滴機器集群），“就像中國古典小說《西游記》中所描述的孫悟空拔出汗毛一吹變出一大群活蹦亂跳的小猴一樣”。這些液滴機器會表現(xiàn)出碰撞、吸引、融合、反彈、排列組合等一系列豐富的物理學(xué)現(xiàn)象。有趣的是，團隊還發(fā)現(xiàn)，若將更大尺度的液態(tài)金屬機器擺放在設(shè)計好的槽道內(nèi)，可像火車一樣，幾節(jié)合成一列運動，同時也可將一列車輛拆分成幾個節(jié)段分別運動。它們能根據(jù)需要，改變自己的形態(tài)、尺寸和速度，在各種環(huán)境中轉(zhuǎn)換。
劉靜說，由剛體材料制成的運動機器，甚至是自然界中的生命體，通常只能被切割分開，不具備自動融合能力。現(xiàn)在液態(tài)金屬可自動組裝、融合并能隨意變形。這種柔性機器對未來智能材料、柔性血管機器人設(shè)計，以及流體力學(xué)包括軟物質(zhì)研究都具有重要啟示。它打開了一個突破口，擴展了人們對于復(fù)雜流體及液態(tài)金屬材料的認(rèn)識。
液態(tài)金屬馬達(dá)能夠自主運動，而要為人類所利用必須控制它的運動。在稍早發(fā)表于《應(yīng)用物理快報》雜志的論文中，也記載了劉靜團隊發(fā)現(xiàn)的金屬馬達(dá)的“磁阱效應(yīng)”。
