中国科学家取得突破！让金属有了“记忆”，液态机器人成为可能
如果你看过施瓦辛格主演的科幻电影《终结者2》的话，应该对其中的反派机器人有很深的印象。在这部电影里，这个反派简直开了挂，即使融化还能复活。你可能以为这种事只能停留在科幻电影里，但是最近，这样的金属，真的被造出来了……
想象一下，如果你面前有一块金属，因为受到冲击而变形。但你只需要给它升点温（甚至都不到100摄氏度），就能让它自动恢复形状，是不是有点神奇。
如果有这种技术，未来我们或许真的可以像电影《终结者2》一样制造出液体金属机器人。这样的机器人，即使遭受到某种打击后变了形，但只要给它加温，就可以自动修复，继续工作。
你可能以为我是在扯淡，但是我告诉你，这样的金属真的存在。
最近，纽约州立大学宾汉姆顿分校机械工程助理教授、来自中国的Pu Zhang所带领的科研团队，成功实现了科幻电影里的情节，并将自己的研究成果发表在了《Additive Manufacturing》杂志上。2011年，他从湖南大学毕业，并于次年进入匹兹堡大学攻读博士学位，那个时候他就开始了对金属晶格的研究。
他的这项研究，基于一种叫做菲尔德金属的合金。
菲尔德金属（Field's metal），是以其发明者西蒙·库伦·菲尔德（Simon Quellen Field）的名字命名的。这是一种合金，由32.5%的铋、51%的铟以及16.5%的锡组成。这种合金的熔点很低，在62摄氏度的温度下就会融化。
研究人员正是通过将Field合金包裹在由橡胶状弹性体制成的晶格或外壳中的方法，实现了科幻电影里才会出现的功能，他称之为"世界上第一种液态金属晶格"。
为了制造这样的外壳，Zhang等人用了3D打印、真空铸造等复杂的工艺，并且涂上了敷形覆膜以防止内部产品受潮、粘上灰尘或者化学物质。
这种金属晶格还有一个特点，那就是加热之后会变形。当然，这没什么特殊的，不过，当它再一次进行加热的时候，竟然可以恢复原来的形状。虽然把它形容为《终结者2》里的那种液体机器人有点夸张，但是功能上比较类似。
"我们花了半年多的时间来开发这种制造工艺，因为这种新型晶格材料的加工难度很大。"Pu Zhang说，"你需要找到最完美的材料和加工参数。如果没有外壳，它就不能发挥作用，因为液态金属会流走。外壳骨架决定了整体的形状和完整性，所以液态金属可以被限制在通道中。"
换句话说，这项新技术的核心，就在于外面的这一层保护壳。当温度到达62摄氏度的时候，内部的菲尔德金属会融化，而外壳则可以将金属束缚住，防止液态金属流走。不过，外壳是可以变形的，它可以根据需求变化成需要的形状。当然了，即使没有菲尔德金属，外壳也可以变化形状，但是外壳需要借助菲尔德金属的优良性质。
可以说，Zhang的团队这一次是利用精妙的手段实现了强强联合、“双剑合璧”，取两家之长，造就了这样一种全新的金属晶格。
为了验证这个金属晶格的性质，他们用它做了许多的模型，如足球、英文字母、网状造型、蜘蛛网等等。他们先将金属晶格加热，然后趁热改变形状，将其冷却。当他们再一次加热的时候，金属晶格内的菲尔德金属就会再次融化，而外壳则恢复到了最初的形状。
在所有这些模型中，形状恢复程度最好的，就是他们制作的一个手状模型。当它被再次加热的时候，以极高的精度恢复成原形。
这一项技术目前还在完善的过程中，但是一旦实现使用，其应用前景非常广泛，尤其是在航空航天、核工业等这些前沿领域，都可以让它大显神威。
"如果航天器在月球或火星上着陆时受到某种撞击，可能会发生坠毁。"Zhang说，"因为目前来说，工程师们普遍用铝或钢来制作缓冲结构。但是，当你在月球上着陆时，金属会吸收能量并变形，于是它就报废了，你只能使用一次。不过，如果你使用的是这种菲尔德金属，它可以像其他金属一样被冲击，但是只要加热就能恢复形状，你可以反复地使用它。”
另外，它也不一定非要面临冲击才能发挥作用。很多太空探测器（如詹姆斯·韦伯太空望远镜、太阳帆）由于体型较大，都不得不折叠起来才能放进火箭舱位中，然后在太空中展开。这种展开工作需要很精密的设备调试，但如果这项新的研究成果能够发展成熟，那么将可以大大降低探测器展开的难度，节省火箭的空间。
由于熔点比很多金属要低，因此菲尔德金属得到了很广泛的应用，如核冷却剂。在聚合物外壳的帮助下，它可以很好地记忆自己最初的形状，更好地为核领域服务。
当然，除了上面举的例子之外，任何需要承受高压力却又不得不恢复原形的领域，它都可以发挥自己的作用。这样的领域其实是很多的，可以想象它未来不仅会在高精尖领域大显身手，也会走到千家万户，大显神威。
而该研究团队的初衷，就是制造出液态金属机器人，在未来的世界更好地服务于人类。说到这里，我们就又回到了开头——《终结者2》中的反派机器人。虽然他的狰狞面目非常可怕，但是如果能够坚持为人类服务，那么这项技术还是非常有帮助的。
有趣的是，虽然我们一再联想到这部电影，但领导这次研究的Zhang告诉我们："说实话，我从来没有看过那部电影！"