近期，刘静教授带领的清华大学医学院、中国科学院理化技术研究所联合研究小组首次发现了一种独特的现象和机制，即液态金属在“吞食”少量物质后，可变成机器形态并长时间高速运动。这种液态金属机器完全摆脱了庞杂的外部电力系统，从而向研制自主独立的柔性机器迈出了关键的一步，为实用化智能马达、血管机器人、流体泵送系统、柔性执行器乃至更为复杂的液态金属机器人的研制奠定了基础。该研究在Advanced Materials发表后，相继被New Scientist、Nature、Science、CCTV、人民日报等媒体报道。
该研究发现置于电解液中的镓基液态合金可通过“摄入”铝片作为“食物”或“燃料”提供能量，实现高速、高效的长时运转。“液态金属机器一系列非同寻常的性能已相当接近一些自然界简单的软体生物，因此我们将其命名为‘液态金属软体动物’。这一发明同时也引申出‘如何定义生命’的问题”，刘静教授介绍道。
最近该研究又取得了新进展——通过加热方法实现了更大体积液态金属机器的自行驱动乃至进一步的机器融合及分离行为。Science Bulletin 最新在线发表了名为“Autonomous convergence and divergence of the self-powered soft liquid metal vehicles”的研究论文介绍这一成果。
传统上的刚性机器，甚至是自然界中的生物体，一般不能够自动融合或分离，而这项最新研究证实了添加铝的液态金属机器具有如此能力。在之前重要发现的基础上，该研究通过提升环境温度，加快电化学反应，提供更多能量，从而实现了更大体积液态金属机器的自驱动。实验中发现：液态金属自驱动的时候，多个独立运动的液态金属“车辆”一旦相遇，可自动实现无缝融合并前进；而将一个较大体积的自驱动液态金属机器加以分割后，每一个小液态金属“车辆”均能保持自驱动功能。
于轨道上运行的两个液态金属车辆碰撞前后状态：(a)示意图；(b)车辆速度；(c)实际融合过程。
灵活多变、具备自组装功能的机器近年来越来越受到研究者的关注，传统机器的自组装通常需要在设计机器时就将其模块化，一旦需要组装合并时，再人为将每个部分拼接起来；当分散的模块进行工作时，则需要对每一模块提供对应的动力装置，灵活自主性不够。此次发现为解决这些问题找到了新的视角，在未来有望对智能材料、流体力学、软物质以及自驱动机器等领域的研究带来启示，同时也会为今后研发可自行重构的柔性机器人提供新的契机。
了解研究详情请读原文：
ZHANG Jie, YAOYouyou, LIU Jing, Autonomous convergence and divergence of the self-powered soft liquid metal vehicles, Science Bulletin,2015.
http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs11434-015-0786-z
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