2023腾讯科学WE大会特邀蒋乐伦教授分享液态金属机器人的前沿突破
任何伟大的创造和探索,都源于最初小小的好奇、思考。它们就是种子,播撒下去,向阳而生,不断成长,才有了一个一个推动社会进步的科学奇迹。2023腾讯科学WE大会把“种子”作为主题,特邀中国科学院院士、中国高温超导研究奠基人之一赵忠贤,中国科学院院士、基因诺亚方舟掌舵者钱前,双料诺贝尔奖得主、石墨烯之父安德烈·海姆,诺贝尔物理学奖得主、“起源联盟”负责人迪迪埃·奎洛茲,沃尔夫化学奖得主、网状化学之父奥马尔·亚基,国际知名抗衰老遗传学家、三院院士琳达·帕特里奇,中山大学深圳生物医学工程学院教授蒋乐伦,带来全球基础科学前沿突破。
2023年10月28日,中山大学深圳生物医学工程学院蒋乐伦教授在腾讯科学WE大会上分享了关于液态金属机器人领域的前沿突破。

电影《终结者2》有个经典科幻场景,监狱栅栏挡住了机器人T-1000,他秒变液体形态,穿杆而过。现在,想象成真了。
蒋乐伦教授所在的中山大学联合卡内基梅隆大学、浙江大学研制了一款特殊的机器人,关在铁笼时,能熔化为液体,像流水一样,从栏杆空隙渗出,到铁笼外时,再变回原来状态,其功能丝毫不受影响。
这款“变形”机器人有自己的专业名称——磁控固-液相变的液态金属机器人。
在不同场景,机器人在固态和液态之间轻松切换,是机器人研究领域的前沿方向。要做到,必须解决两个核心问题:机器人用什么材料造?以什么方式操控变形?
在众多材料中,蒋乐伦教授团队找到了一种镓基液态金属。相比于其他金属,它的优势是具有高导电性,像水一样流动,同时毒性很小甚至为零,对人类不造成任何伤害。但是,它也有不足,就是无法在室温下于固态和液态间作自动切换。为此,科学家们把这种切换操控权交给了磁场。蒋乐伦教授团队精心设计了一种策略:当固态转化为液态时,采用电磁感应加热,也就是利用电流产生的热效应,融化为液态机器人;当液态需要变为固体时,则采取热点制冷和自然冷却等,快速凝固为固态机器人。这种操控仅需要远程操作,安全性很高。

未来,液态金属机器人一定在很多场景下大有作为,比如变身为“智能给药胶囊”,潜入病人身体的病变位置,作靶向治疗;将乐高积木一样,实现至下而上“智能”制造等。

最后,蒋乐伦教授在报告尾声讲到,科幻电影常常代表着人类对未来科技的美好向往,是对未知的探索和创新的一种表达。磁控液态金属机器人,就像是一颗由科幻电影照进现实的“种子”,希望这颗种子能够在未来开花结果。
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