好家伙！《终结者》中T-1000那样，既能像液体一样流动，又能如钢铁般坚硬，还能自我修复和任意变形的机器人，可能终于要来了！
美国加州大学圣塔芭芭拉分校和德国德累斯顿工业大学的科学家们2月20日在顶级期刊《科学》杂志发表了一项研究，展示了一种突破性的机器人材料系统。这个系统不仅能像液体一样流动，还能在需要时变得坚如钢铁，甚至支撑相当于自身重量500倍的负荷！
当机器人遇上胚胎学你可能会问：这些研究人员是如何实现这种看似不可能的材料特性的？秘密在于一个出人意料的灵感来源——胚胎发育过程。
研究的主要作者马修·德夫林（Matthew Devlin）解释说，我们发现了让机器人表现得更像材料的方法。这听起来可能有些矛盾，但正是这种思路的转变带来了革命性的突破。
胚胎在发育过程中，是从一团未分化的细胞逐渐形成手、脚等各种形态，以及骨骼、大脑等不同硬度的组织。这一过程中，细胞能够临时"软化"——几乎像融化的玻璃一样——来塑造最终的形态，然后再变硬以提供结构支持。
三大生物机制的机器人实现研究小组将这一生物过程中的三个关键机制转化为机器人技术：
1、细胞间力量：胚胎细胞能够对彼此施加力量以移动和重排。在机器人系统中，这通过每个圆盘状机器人周边的8个小型电动齿轮实现，让它们能够相互推动和重新排列。
2、生化信号协调：胚胎细胞知道自己的"头尾"方向，从而协调一致地施力。研究团队通过在机器人顶部安装带偏振滤光片的光传感器实现了这一点。当光照射在这些传感器上时，光的偏振方向会告诉机器人应该向哪个方向旋转齿轮。
3、细胞粘附：细胞之间的粘附最终赋予生物体结构刚性。在机器人中，这通过周边的磁铁实现，让机器人单元能够紧密地"粘"在一起，使整个集体表现出刚性材料的特性。
看起来像什么？做得到什么？这就是最新的机器人系统，一群形似曲棍球冰球的小型圆盘状机器人。它们看起来并不特别，但当它们聚集在一起时，神奇的事情就发生了。
这个系统可以：
变形：从一种形状流动到另一种形状；
自愈：如果结构被破坏，可以重新组合；
按需调整强度：部分区域可以保持坚硬来支撑重量，而其他区域可以"融化"以改变形状；
承重：能支撑高达700牛顿（约71公斤）的重量，相当于单个机器人重量的500倍！
研究者展示了这种集体如何能够支撑巨大重量，然后在需要时在自身重量下"融化"，以及如何能够操控物体并自我修复。
从概念验证到未来应用当然，这项研究还处于实验室初期，目前的机器人系统仅包含20个相对较大的单元，但模拟显示这项技术可以扩展到数千个微型单元。这意味着未来可能出现由成千上万个微型机器人组成的材料，能够根据需要形成无数形状并调整物理特性。
这项技术的潜在应用几乎是无限的：
医疗机器人：能够在体内导航并在需要时变硬以执行手术；
灾难救援：能够流过障碍物然后形成桥梁或支撑结构；
航空航天：可以在太空中重新配置的结构；
制造业：能够根据需要变形的工具。
从科幻到现实事实上，这种材料像机器人集体的概念长期以来一直出现在科幻小说和电影中。从《终结者》中的T-1000到《变形金刚》，我们都被能够改变形状的机器想象所吸引。而现在，这种想象正逐步成为现实。
研究小组相信，随着技术的进一步发展和与机器学习的结合，这种机器人材料将开启全新的可能性，彻底改变我们对物体的概念。
未来，你可能会使用一把能根据需要变形的扳手，坐在能够根据你的体型调整的椅子上，或者居住在能够根据天气和你的喜好重新配置的房子里。未来这可能不再是科幻，而是我们正在迈向的现实。
参考文献：
1. Devlin, M. R., Kim, S., Campàs, O., & Hawkes, E. W. (2025). Material-like robotic collectives with spatiotemporal control of strength and shape. Science, 387(6736), 880-885. DOI: 10.1126/science.ads7942
2. Dresden University of Technology. (2025, February 25). Scientists Just Created Shape-Shifting Robots That Flow Like Liquid and Harden Like Steel.
