“未可預見”的魅力

“科學研究過程中總是蘊藏著一些未可預見的發現，讓人始終感覺到科學探索的巨大魅力。”劉靜說。事實上，此次的發現并非“刻意為之”，而是源于另一項試驗中不期而至的偶然所得。

由于液態金屬鎵合金具有無毒性、強導電性能以及穩定性好等特點，不容易與體液以及周圍器官組織發生反應，劉靜希望嘗試用它連接并修復受損的神經。

然而，當小組成員張潔等人在測試由液態金屬連通的牛蛙坐骨神經的電傳導特性時，不經意間發現周圍散落的液態金屬微小液滴上出現了令人匪夷所思的自旋轉現象。這讓劉靜產生了一個想法：是否可能通過電場控制實現液態金屬在各種形態和運動模式之間的轉換與變形？

實驗結果無疑是令人驚喜的。研究組揭開了一個又一個以往從未被認識到的液態金屬物理圖景，同時開啟了嶄新的應用前景，使人們向夢寐以求的柔性機器人設計和制造邁出了關鍵性的一步，甚至有望在技術層面讓液體金屬“終結者”成真。

“如果把電子編程看作是神經調控，液態金屬看作‘細胞’功能執行單元，通過電子芯片進行編程并結合一定的材料技術，就可以讓液態金屬實現可控的變形和組裝集成，并實現傳統型剛性和硬質機器人無法做到的無縫連接。”劉靜說。

提供豐富研究空間

液態金屬擁有許多常規材料不易具備的屬性，蘊藏著諸多以往從未被認識的新奇物理特性，為若干科學與技術探索提供了豐富的研究空間。

今年3月初，一組來自澳大利亞的科學家們也在《美國科學院院刊》(PNAS)上報道了利用電控下浸沒于NaOH溶液中的液態金屬微球的旋轉效應來驅動流體的工作，同樣引起較大反響，這些工作均展示出液態金屬技術的獨特魅力。

未來相關研究有望在民用、醫療、科學探索等多個領域一展身手。比如，在救災中，柔性機器人可以穿過狹小的空隙再恢復原形并繼續執行任務；在醫療中，可研制沿血管包括人體自然腔道運動的柔性機器人。甚至，在外太空探索中的微重力或無重力環境下，也可發展對應的機器來執行相應任務。

在劉靜看來，好的創新不能總在前人開辟的領域進行修修補補，最好能真正開辟一個科學領域。

“這是一個異常重要的領域，一定會逐漸被世界所認知。”劉靜說，今后，研究小組還將繼續圍繞可變形機器這一重大基礎前沿和戰略需求，融合液態金屬材料、生物學、機器人、流體力學、電子、傳感器以及計算機等學科的知識，系統發展可變形室溫液態金屬機器的理論與技術體系，全面揭示室溫液態金屬超常的構象轉換、變形與運動機理及調控方法，以期為未來研發尖端柔性機器并開辟全新應用創造條件，最終促成可變形機器從理論到應用技術上的全面突破。