这些机器人由聚四氟乙烯和水制成，有一天可以在身体各处输送药物。
我们的细胞就像终极的软机器人。它们主要由包裹在脂肪壳内的液体内部构成，它们分裂、伸展、漫游并挤入身体的每个角落和缝隙。
真正的机器人，没有那么多。即使是由柔性材料制成的软机器人，也难以在其构建块的物理极限之外变形。
本月，来自韩国的一个团队推出了受生物细胞启发的液体机器人。每个机器人的大小约为米粒大小，由涂有聚四氟乙烯颗粒的水制成。这些像橡皮糖一样的小球是用声波控制的，可以滑过栅栏、咀嚼碎片，并掠过固体和液体表面。
它们还可以充当微型化学反应器。在一次测试中，该团队指挥两个机器人，每个机器人都装载着不同的化学物质，从壁架上跳下来并在不破裂的情况下融合在一起，让化学物质在它们的特氟隆外壳内发生反应。
由于机器人具有生物相容性，有一天它们可以将药物运送到身体难以到达的部位，例如，可能会增加化疗来杀死肿瘤。机器人中嵌入其他分子工具的编队也可以帮助诊断疾病。
“用人造机器模拟生物形式和功能具有挑战性，”该团队写道。 “[但是]解决这个问题的一个有希望的途径是利用液体的超强变形能力，同时在液体周围提供稳定而灵活的外壳。”
从 T-1000 到液体弹珠
看过《终结者 2：审判日》的人都会记得电影中强大的机器人对手。 T-1000由液态金属制成，可根据需要变形、液化和重建，立即治愈身体受到的伤害。
长期以来，科学家们一直在寻求捕捉机器的这种多功能性（当然，没有杀手机器人的角度）。先前的研究使用了多种液态金属，这些液态金属在受到电磁场作用时会改变其形状。这些非常规机器人——比指尖还小——可以根据需要分割、合并和运输货物。但它们的高金属含量使得它们与大多数化学反应和生物学不相容，限制了它们的实际应用。
制造液体机器人的另一种方法是将水或其他液体封装在铠甲状的屏障中。这有点像用柔软但具有支撑性的外壳和喷涌的核心制作软糖。在实践中，研究人员将疏水性粉末撒在液滴上，由于一种称为毛细管相互作用的物理现象，混合物收缩成珠状形状。
这些力部分源于固体和液体之间的表面张力，就像当你刚刚装满玻璃杯时，水会形成一个圆顶。在少量液体中添加疏水性粉末可以稳定这些力，将水分子推入几乎像固体一样的微小珠子中。
这些不粘水滴被适当地称为液体弹珠，可以在表面上滚动。研究人员可以利用重力、电场和磁场控制它们的运动，使它们能够在地形上漂浮和攀爬。有些版本甚至可以从一个地方运送原料，然后在另一个地方释放货物。
但经典的液体弹珠有一个弱点。温度或力的微小波动（例如挤压或跌落）会导致它们泄漏或完全塌陷。因此，作者开发了更坚固的外壳，使弹珠更耐用。
冰，冰，宝贝
首先，该团队寻找特氟龙粉尘与水的最佳比例。他们发现表面上的灰尘越多，贝壳就越坚固、耐用。
接下来，他们研究了如何制造含尘量更高的液滴。传统方法使用球形液滴，与体积相比，其表面积并不大。立方体是一个更好的起点，因为它们有更多的面积。因此，该团队将水冷冻在定制的冰盘中，并在冰块上涂上工业级特氟龙粉末。
这种方法还有另一个好处。冰的体积比水大。当立方体熔化时，它们的体积会收缩，将特氟龙颗粒挤压到液滴表面，限制它们的运动，并为每个液体机器人形成更坚固的装甲。
在移动中
该团队将这些增强型液体机器人与传统的液体弹珠在一个带有纸覆盖泡沫结构和水池的游乐场中进行对抗。
两种水滴都可能变形，例如短暂打开以暴露其水状内部。但由于其外壳更坚硬，特氟隆机器人能够更好地保持其液体核心完好无损，并且在跌落时不会破裂。另一方面，液体弹珠粘在表面并最终塌陷。
该团队使用声波来引导机器人执行更困难的任务。在一项任务中，他们驾驶机器人越过一系列 3D 打印的柱子。当遇到一对柱子时，机器人裂开，渗透进去，然后在另一边又恢复到原来的形态。在另一项测试中，研究人员用声波攻击相邻的机器人，将它们变形为桥状形状。一旦接触，两个机器人就会合并成一个更大的斑点。
由于其防水特性，机器人可以在水面和陆地上掠过——有时两者都可以。当在两个地形之间移动时，较旧的液体弹珠很容易破裂。
液体机器人任务
为了全面测试机器人，该团队设计了一个让两个机器人一起工作的任务。一个机器人拾取了锁在监狱里的化学“毒素”。然后，它必须在水池中找到带有“解毒剂”的伙伴，与另一个机器人合并以中和毒素，并将最终的化学物质倒入安全容器中。
该团队驾驶第一个机器人穿过监狱铁栅，吞噬毒素并将其带出监狱。与此同时，它的伙伴则掠过泳池，吞下解药。这些机器人从自身大小数倍的高度坠落到集合点，在那里它们将毒素和解毒剂融合在一起，打开外壳，并倒出中和的化学物质。
别担心，我们距离制造 T-1000 还很遥远。液体机器人体积很小，需要手动控制。但该团队正在努力添加智能材料以实现自主操作。尽管他们在这里使用了水和聚四氟乙烯，但将来可以使用相同的过程将其他成分混合到具有不同功能的各种液体机器人中。
这些微小的液体机器人像“终结者”一样合并和分裂的帖子首先出现在SingularityHub上。
原文： https://singularityhub.com/2025/03/24/these-tiny-liquid-robots-merge-and-split-like-terminator/