现实版《终结者》！中国科大在液态金属驱动机器人领域获重大突破

电影《终结者》中的液态金属机器人“T1000”开启了液态金属在机器人领域应用的梦想之门。

近日，中国科大研究团队开创性地将镓基室温液态金属高效的驱动能力与变重心相结合，设计了一种具有超疏水表面的极轻半封闭轮式结构，将液态金属液滴限制在狭长的轮体内部;并通过巧妙施加外部电场、磁场，驱动轮体内液态金属运动，进而持续改变轮式机器人的重心，驱动轮式机器人滚动。

近日，由中国科学技术大学领衔的国际联合研究组首次实现了液态金属驱动的功能性轮式移动机器人，将有助于未来进行微小机器人以及柔性可穿戴设备的研发，这一成果日前在国际权威期刊《先进材料》上发表。

液态金属它是一种新的功能性材料,它在微机电系统 智能可穿戴设备，靶向载药等方面，都展现了很好的应用前景，我们的研究的目标，是希望运用液态金属，可以运动 可以变形 导电性好等这些特点，希望把它运用到机器人领域，将来可以研究出来，新型的 可重构的软体机器人。

据了解，国际上以往进行的相关探索，仅限于对电解液环境下液态金属液滴的操控，该研究成果创新性地设计出了能够脱离电解液环境运行的液态金属自驱动轮式移动机器人，实现了液态金属领域从液滴操控到功能性机器人的重要突破，这一研究将有助于未来微小机器人及智能柔性可穿戴设备等领域的发展。

镓基室温液态金属具独特的表面性质及理化特性，可以通过电场、磁场以及浓度梯度场等多种能量场或者表面改性等方式，实现变形、移动、分离以及融合等多种形态学变化，在微流体、生物医学以及机器人等领域展示出巨大的应用前景。然而，液态金属在机器人领域应用研究目前仅局限于以液态金属液滴为机器人本体，尚无基于液态金属的功能性机器人的研究报道。

研究人员设计了一种具有超疏水表面的极轻半封闭轮式结构，将液态金属液滴限制在狭长的轮体内部;通过巧妙设计的随动微型电极支架施加外部电场驱动轮体内液态金属运动，进而持续改变轮式机器人的重心，驱动轮式机器人滚动。同时，研究人员对所提出的新型液态金属机器人做了动力学建模与分析，并通过实验探索了电解液浓度、施加电压、液态金属体积、轮体结构等参数对机器人运动性能的影响，获得驱动运动的最佳参数匹配。进一步，通过集成电池系统，研究人员成功设计了新型液态金属自驱动轮式移动机器人。