央视新闻报道

细胞吞噬外界颗粒的“胞吞效应”，是生物界普遍存在的一种行为，我国科学家研究发现，这样的行为液体金属也可以产生。日前，这一研究成果以封面形式发表在国际权威期刊《尖端科学》上。

不同于常规环境下的固态金属，镓铟合金即使在室温下也能保持液态，也就是我们常说的液态金属。这是一种有黏性的流体，具不稳定性。它可通过充型过程，形成各种铸件。在液态金属与水体交界面上的双电层效应，可以令室温液态金属具有在不同形态和运动模式之间转换的普适变形能力。比如，浸没于水中的液态金属对象可在低电压作用下呈现出大尺度变形；一块很大的金属液膜可在数秒内即收缩为单颗金属液球。

中科院理化技术研究所与清华大学联合小组研究发现，溶液环境中的液态金属液滴，在受到电场或化学物质的作用时，会产生类似于细胞吞噬外界颗粒的胞吞效应，能高效地将周围的颗粒吞入体内。

中科院理化所研究员、清华大学教授刘静描述称，从实验观测来看，它就像肺泡一样。所以我们把它命名叫呼吸获能。它完全就是靠这个环境、空气或者溶液的相互作用，有点像生命。这种神奇的吞噬现象并不是液态金属唯一的类生物学行为。研究小组还发现，当把金属液滴部分浸没于碱性溶液、并部分暴露于空气中时，处于液态金属与空气交界面的溶液会出现规律性的振荡。

刘静研究小组2016年8月发现，在电解液中，一块镓基液态合金，在“吞食”铝作为食物或燃料后，竟可以变形机器形态长时间高速运动，实现了无需外部电力的自主运动。一小片铝即可驱动直径约5mm的液态金属球实现长达1个多小时的持续运动，速度高达5cm/s。

“有趣的是，我们观察到，这种变形机器不仅能在自由空间运动，还能在各种结构槽道中前行。更令人惊讶的是，它还会根据槽道的宽窄自行调整，拐弯时则有所停顿，好似人在遇到障碍物‘思索’后行进，像极了科幻电影《终结者》中的液态机器人。”

刘静研究小组称该液态金属机器为“软体动物”，因为它呈现的一系列非同寻常的特性，已经相当接近自然界简单的软体生物。目前，该研究小组已在实验室制成了不同大小的液态金属机器，尺寸从数十微米到数厘米不等，并在不同的电解液环境中验证了其自主运动的性能。

当前，全球围绕先进机器人的研发活动如火如荼，制造能在不同形态之间自由转换的液态金属机器人，以执行高难度的特殊任务，是科学界与工程界长久以来的梦想，相关研究在军事、民用、医疗与科学探索领域具有重大理论意义和应用前景。

刘静小组的研究成果，被认作为研制实用化智能马达、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奠定了理论和技术基础。