還記得九十年代經典科幻動作片《Terminator 2: Judgment Day)》中，曾出現過可任意變形偽裝的液態金屬機械人嗎？現在有科學團隊竟然真的製造了變形液態金屬機械人，令昔日科幻電影角色成為現實！
在 1991 年的科幻電影《T-2》中，「天網」派出的最強機械人殺手「變形液態金屬機械人」T-1000 最令人印象深刻，尤其是它利用「液化」特性穿過柵欄的一幕，簡直是許多科幻迷心目中的經典名場面。
然而，科學家們總愛將幻想化成真實，最近就有大學研發了一種利用「鎵」金屬與磁性物質混合的材料，能在液態和固態金屬之間切換的變形機械人。
「鎵」(Gallium) 是一種由法國化學家 Paul Émile Lecoq de Boisbaudran 在 1875 年發現的金屬化學元素，化學符號為「Ga」，原子序數為「31」，原子量為 69.723 u，位於元素週期表的第 13 族，屬於一種貧金屬，與「鋁」(Aluminum)、「銦」(Indium) 和「鉈」(Thallium) 等金屬具有近似的特性。但在自然界中並非以單質存在，而是微量的滲雜存於鋅礦、鋁土礦等礦石中。
「鎵」在標準狀況下，是質地柔軟的銀色金屬，而在液態下則呈銀白色，其特點是低熔點，當溫度高於 29.76 °C〔85.57 °F〕，就會轉化成液態，因此當人把「鎵」握在手中它就會融化〔人的體溫約為 37.0 °C〕，就像冰融化成液態水一樣。
過去「鎵」元素一直被用作製造低熔點合金，常用於半導體工業，作為半導體基材的摻雜劑。
參與這次研究項目的包括香港中文大學、廣州中山大學以及浙江大學，研究團隊設計出能切換成液態的小型機械人，利用改變磁性的方法，控制機械人在液態和固態之間切換，與及其移動方式。
香港中文大學的電子機械工程師潘成峰表示：『液態小型機械人有許多潛在用途，它們可以去非常狹小、複雜，又或是環境惡劣，人類無法抵達的地方進行作業或維修工作。』
團隊研究目的，是希望這類變形機械人技術未來可用在醫療外科手術上，舉例來說可以讓小型機械人進入患者器官裡面切除腫瘤，又或是在胃部裡修補潰瘍，也可以作針對性的藥物提供。
為此，團隊需要一種材質既無毒，又可以在一般環境溫度下，輕鬆地在液態和固態之間切換，最終研究團隊選擇了「鎵」元素這種以超低熔點而聞名的金屬，來製作液態變形機械人實驗模型。
在證實機械人可以從固態轉變到液態，並且再從液態逆轉為固態之後，研究人員進行了一系列測試。這些小型機械人可以跳過小護城河，爬過障礙物，甚至可以玩分身，各自分開然後重新再組合。
他們甚至做了另一個有趣的實驗，造成一個形狀像 LEGO 積木的小機械人，然後「融化以逃出小牢房」，滲出鐵欄外以後，再在另一邊還原，算是向電影《T-2》致敬。接下來團隊進行實際醫療應用研究，他們造了一個人類胃部模型，讓機器人吞噬並取出其中的一個小物體。
不過，由於人體體溫高於純鎵的熔點，因此它進入人體後，要如何還原成固態，這部分還需要作進一步研究。團隊表示，為醫學目的設計的微型機械人，目前構思採用鎵基合金基體，在保持功能的同時，提高熔點以確保性能。
這次研究首次成功製造出變形機械人模型，不過「變形液態金屬」的概念不算新穎，早在 2014 年，美國北卡羅來納州立大學 (North Carolina State University) 研發出一種可自我修復的變形液態金屬。
研究團隊使用「鎵」和「銦」合金合成出一種固溶合金，在室溫下就可以成為液態，表面張力為每米 500 毫牛頓 (mN)。也就是在不受外力情況下，這種合金被放在平面上時，就會呈現出一個幾乎完美的圓球狀態不變。
然後當藉少量電流刺激後，球體表面張力會降低，金屬會「融化」在平面上伸展。而這一過程是可逆轉的，亦即是如果電荷從負轉正，液態金屬就會重新成為球狀。轉變電壓大小更可以調整金屬表面張力和金屬塊粘度，從而令其變為不同形狀結構。
北卡羅來納州立大學副教授 Michael Dickey 說：『只需要不到一伏特 (V) 的電壓就可改變金屬表面張力，我們可以利用這種技術控制液態金屬的活動，從而改變金屬天線形狀、連接或斷開電路等。』
教授更聲稱該研究有望能製造「活」的電路、可自我修復式結構，更打趣說未來可能真的可以製造《T-2》中的 T-1000 液態機械人。不過教授又表示：『當然我們絕不希望研究成果被用作製造武器，只希望這項研究可以用於醫學上，幫助修復人類意外切斷的神經，以避免長期殘疾，造福人類。』
2017 年，美國卡内基梅隆大學 (Carnegie Mellon University) 研發出一種在室溫下呈液態的金屬合金，並將其注入橡膠後製成像天然皮膚一樣柔軟和富有彈性的晶體管。
他們利用液態銦、鎵合金製成了可伸展性電路和電子開關，這些晶體管通過開關兩個液滴的連接發揮作用。
卡內基梅隆大學的機械工程師 Carmel Majidi 說：『磁性粒子有兩個作用，一個是使材料對交變磁場具有反應，可以通過感應加熱的方式，造成材料的形態變化。』
實驗證明，當沿著某個方向施加一個伏特 (V) 電壓時，兩個液滴會相互靠近並連接成一座金屬橋樑，產生導電功能；當沿著相反方向施加一個伏特電壓時，液滴會相互遠離，導電性能關閉。只要施加微量電壓，液態晶體管就會擁有傳統晶體管一樣的特性。
研究人員表示，兩個液滴類似「場效應晶體管」(Field-Effect Transistor) 的「源極」(Source) 和「漏極」(Drain)，透過電壓調控液滴的形狀，晶體管電路可按需要開關。
這種液態金屬電路在未來擁有無窮應用潛力，比如研製模擬鳥類的飛行器，能在保持電學功能的同時承受高空極端條件下的變形壓力，研發出用於搜救機器人，以及監控疾病和恢復大腦功能等領域的液態電腦。
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