飞行。隐形。读心术。超级力量。这些力量大多仅限于科幻小说和幻想领域，尽管我们开始看到机器人和计算机复制了其中的一些力量。现在，一个由国际团队打造的小型机器人拥有了新的超能力：变形。或者更准确的名称是……状态转换。
上周发表在Matter上的一篇论文描述了机器人可以根据对其周围磁场的操纵从固态变为液态。该团队开发机器人是为了在机器人特性和功能方面获得两全其美的尝试。硬机器人由于身体不灵活，往往无法进入某些空间，而柔性机器人则缺乏强度和耐用性。为什么不制造一个可以做到这一切的机器人呢？
图片来源：Wang 和 Pan 等人。根据 CC BY-SA
视频显示机器人从笼子里“逃脱”，并从人体胃部模型中取出一个球。研究人员表示，它可以在现实世界中得到各种应用，从在狭小空间内执行任务（如焊接电路板）到接触难以触及的身体部位（如肠道内部），再到充当万能螺丝通过熔化和重整成螺丝套筒。
该机器人主要由镓制成，镓是一种柔软的银色金属，用于电子电路、半导体和 LED。在这种情况下，它最有用的特性是它的熔点非常低：镓在 85.57 华氏度（29.76 摄氏度）的低温下熔化。这只是略高于室温（诚然，在温暖的房间里），或仲夏的室外温度。
该团队在整个镓中撒上了磁性颗粒，这些是机器人功能的关键。
“这里的磁性颗粒有两个作用，”该论文的资深作者和卡内基梅隆大学的机械工程师 Carmel Majidi 说。 “一个是它们使材料对交变磁场做出反应，因此您可以通过感应加热材料并引起相变。但磁性粒子也赋予机器人机动性和响应磁场移动的能力。”
镓的低熔点意味着将其暴露在快速变化的磁场中会在金属内部产生足够的电流，使其升温并熔化。在研究人员设置的“越狱”实验中，机器人逃出牢房，在另一边重新凝固成原来的样子。应该注意的是，尽管如此，该机器人还无法在没有帮助的情况下重新采用其原始形式。牢房外面有一个霉菌在等着它。
尽管还没有完全达到终结者的状态，但机器人状态的易操作性可能使其比现有的相移材料具有主要优势，现有的相移材料往往需要热风枪或电流才能从固态变为液态。与类似材料相比，基于镓的机器人在其液态形式下也更具流动性。
当他们在人体胃部模型中使用它来取出物体时，固体机器人能够快速移动到物体处，融化，包围物体，重新聚结成固体，并与物体一起移出胃部.该团队指出，尽管机器人在模型中运行良好，但纯镓会在真人体内迅速融化；他们必须添加铋和锡等金属来提高材料的熔点，以便用于生物医学应用。
在磁场的操纵下，机器人从人体模型的胃中取出异物。图片来源：Wang 和 Pan 等人。根据 CC BY-SA
Majidi说： “我们展示的只是一次性演示，概念验证，但还需要更多的研究来深入研究如何将其实际用于药物输送或去除异物。”
该团队从海参那里获得了机器人的一些灵感，海参可以快速来回改变它们的刚度。他们称他们的发明为“磁活性固液相变机器”。使用磁场，机器人还能够跳过护城河、爬墙和支撑重物。
下一步是团队为他们的技术搜索更多现实世界的应用程序，并相应地调整其属性。领导这项研究的香港中文大学工程师潘成峰说，“现在我们正在以更实用的方式推动这种材料系统，以解决一些非常具体的医学和工程问题。”
图片来源：Q. Wang 等人/Matter 2023 (CC BY-SA)