談到液態金屬，估計大家都不陌生，懂技術或對相關科技行業感興趣的朋友都能說出了子醜寅卯來。即便不關注科技發展的人，很多人也看過或知道科幻電影終結者2中那個讓人不寒而慄的液態金屬機器人。
當然了，現實中的液態金屬技術，遠遠沒有科幻電影裡那麼酷炫。現在到了2020年，科學家對液態金屬的研究，基本還處於實驗室階段。而一人客通過相關資料得知相關的柔體機器人，也並沒有走出實驗室。不過，近日，中國科學院理化技術研究所雙聘研究員、清華大學醫學院生物醫學工程系教授劉靜團隊首次提出「輕質液態金屬」的概念，研發出了密度低於水的液態金屬複合材料，為打造液態金屬機器人奠定基礎。
據悉，該團隊名為 Lightweight Liquid Metal Entity（輕質液態金屬）的論文已於 2020 年 2 月 17 日登上《先進功能材料》（Advanced Functional Materials）期刊。
液態金屬這種不定型、可流動液體的金屬，可看作是由正離子流體和自由電子氣組成的混合物。由於它能滿足其強度，精密度，耐疲勞等多種優點而廣受科學家的青睞，在柔性機器和可變行機器等領域有非常廣闊的施展空間。當然，液態金屬也有亟待突破的難題：密度較高，這就意味著給機器增加了額外重量，其便利性因而被削弱。
所以，針對這一難題，輕質液態金屬應運而生，劉靜團隊提出，可由空心玻璃微珠（GlassBubbles）和鎵銦共晶（eGaIn）組成的非常規超輕材料GB-eGaln。這種超輕材料的密度低於2.010 g/cm，甚至可達 0.448 g/cm，比水（密度 1 g/cm）更輕——這是由於水和液態金屬對玻璃表面有不同的親和性，當接觸到水後，GB-eGaln 內部結構會變為玻璃微珠 - 水（GB-water），這便引起了密度的變化。
在2014年5月份，劉靜團隊已經發布了關於室溫液態金屬（Room-temperature liquid metal）具有可在不同形態和運動模式之間轉換的普適變形能力的論文。GB-eGaln在現實條件下，經過溫度調節，其優異的適形性、導電性，可在完全柔軟和堅硬的狀態之間自由切換。目前，重複使用 8 次後功能無明顯損失。在此基礎上，研究團隊還將 GB-eGaln 結合磁鐵，設計了浮力部件，提供開關和負載元件的功能。研究團隊表示，有望在不久的將來利用 GB-eGaln 製造出軟體機器人及智能水下裝置。
到了2015年，劉靜團隊已經研發出世界首臺自驅動液態金屬機器，為研製實用化智能馬達、血管機器人、流體泵送系統、柔性執行器甚至液態金屬機器人奠定基礎。2016年，研發出一種以柔性可變形「車輪」驅動的微型車輛；2019 年，研發出一種液態金屬電子紋身，首次系統地提出了旨在研製未來尖端柔性機器人的一般原則「液體集成」。
液態金屬技術，正在一步步地成熟，而隨著人工智慧、5G為基礎的智慧時代到來，以往充滿科幻色彩的液態金屬機器人也會誕生。雖然我們對科技和AI造成的隱憂而警惕，不過一人客和我們很多朋友都不否認，對於我們很多人而言，這的確是一個很好的時代。也許，理想的情況是，最優秀的創意在實驗室，為尖端科技大同福祉的發展而鋪路，最優秀的想像在影視作品裡，給我們啟發、啟迪和警示，讓我們思考，而最科幻的成果在現實中，為我們所有人類和共同的星球而服務。