《终结者 2》T-1000 成真？科学家打造可变形的机器人集体

本站 3 月 2 日消息，在科幻电影《终结者 2》中，T-1000 机器人凭借其液态金属变形能力给观众留下了深刻印象。如今，这种看似只存在于科幻世界的概念正在逐步走向现实。加州大学圣塔芭芭拉分校（UC Santa Barbara）的研究团队近日在《科学》杂志上发表论文，介绍了他们开发的小型机器人，这些机器人能够作为一个集体协同工作，实现形状的改变，甚至在固态与类似流体状态之间转换。

该团队由马修・德夫林（Matthew Devlin）领导，他们致力于探索如何构建能够根据需要排列成几乎任何形状并具备任意物理特性的机器人集体。

马普分子生物学与遗传学研究所的奥特・坎帕斯（Otger Campàs）教授向《Ars Technica》表示，研究团队从胚胎组织中汲取灵感，尝试设计出具有类似能力的机器人。Campàs 团队通过观察胚胎发育的延时影像，发现胚胎组织在发育过程中也能在固态和流体态之间切换，从而塑造器官。他们思考如何将这一特性应用到机器人设计中。团队专注于胚胎组织细胞的三种能力：一是细胞即使紧密相连也能相对移动；二是细胞通过释放信号分子，让邻近细胞识别并响应，从而定向移动；三是细胞能够相互粘附，形成坚固的整体。基于这些能力，他们设计出具有类似功能的细胞状机器人。

据本站了解，这些机器人配备了电动齿轮，使其能够在集体内部移动；磁铁则确保它们能够紧密相连；此外，光探测器使它们能够通过带有偏振滤光片的手电筒接收指令。

在光信号的控制下，两个机器人集体（共 20 个机器人）能够相互靠近、在中间接触并形成一座“桥”，能够承受近 5 公斤的重量。它们还能组成一个立方体，支撑起一个重约 70 公斤的成年人。此外，它们可以围绕物体流动，形成互补的形状，并硬化以充当扳手。Campàs 表示：“这正是我们所设想的《终结者》式的变形。”

不过，这些机器人的直径约为 5 厘米，离《终结者》中那种仿生金属合金的微型化还差得很远。Campàs 表示：“好消息是，我们不需要将机器人缩小到生物细胞的大小（约 10 微米）。只要达到 100 微米甚至 1 毫米的尺寸，机器人就已经相当令人印象深刻了。”然而，目前制造如此微小的机器人仍面临巨大挑战。即使解决了微型化问题，还有其他挑战需要克服，比如机器人的供电问题。

研究中使用的机器人由锂离子电池供电，能够持续运行约半小时。不过，电力消耗主要集中在机器人从一种形状切换到另一种形状时。一旦机器人集体固定在一个形状，它们只需要极少量的电力。但目前的问题是，每个机器人都需要手动充电。对于 20 个机器人的集体来说，这还尚可操作，但如果机器人数量增加到数百甚至数千个，这将是一个大问题。研究人员提出的一种可能解决方案是无线充电，但这需要实现长距离充电。目前，这种变形机器人集体主要作为一种概念验证。

Campàs 强调：“我们距离《终结者》那样的机器人还很远，我必须说清楚，我们不可能在明天就实现它。如果你和从事微机电系统研究的人交流，就会知道这并非易事。”但他也表示，研究团队已经为如何实现类似 T-1000 材料的功能提供了范例，接下来只需要解决机器人的微型化问题。他补充道：“我们的目标是激发人们的热情，让他们真正去实现这一目标。”