《终结者 2》T-1000 成真？科学家打造可变形的机器人集体

根据IT之家3月2日的报道，科幻电影《终结者 2》中展现的T-1000机器人以其液态金属的变形能力令观众印象深刻。如今，这一看似源于科幻的概念正逐渐变为现实。加利福尼亚大学圣塔芭芭拉分校（UC Santa Barbara）的研究小组在《科学》杂志上发布了一篇论文，阐述了他们新开发的小型机器人，这些机器人可以在集体协作中变换形状，甚至实现从固态到流体状态的转变。

研究团队在马修・德夫林（Matthew Devlin）的带领下，专注于如何构建能够灵活组合形成几乎任何形状、具备多种物理特性的机器人集体。

奥特・坎帕斯（Otger Campàs）教授来自马普分子生物学与遗传学研究所，他向《Ars Technica》透露，他们的研究灵感来源于胚胎组织，力求设计出具备相近能力的机器人。通过观察胚胎发育的延时视频，他们发现胚胎组织在发展过程中可以在不同状态之间切换，从而塑造器官。这一发现促使他们思考如何将这种特性应用于机器人设计中。研究团队特别关注胚胎组织细胞的三种能力：第一，即使细胞紧密相连也能相对移动；第二，细胞通过信号分子传递与邻近细胞沟通，进行定向移动；第三，细胞之间能够牢固粘附，形成稳固的整体。基于这些特性，他们设计出了模拟这些功能的机器人细胞。

据了解，这些机器人配备了电动齿轮，以便在集体内部移动；磁铁确保其能够紧密相连；而光探测器则使它们能够通过偏振滤光片的手电筒接收指令。

在光信号的引导下，两个机器人集群（共20个机器人）能够接近并相互接触形成一座承重能力近5公斤的“桥”。它们还可以组合成一个立方体，承托起一个重达约70公斤的成年人。此外，这些机器人能够围绕物体移动，形成互补的形状，并在需要时硬化作为工具。Campàs表示：“这正是我们设想中的《终结者》式的变形。”

尽管如此，这些机器人的直径大约为5厘米，其迷你化程度与《终结者》中的仿生金属合金还有很大距离。Campàs声明：“好消息是，我们并不需要将机器人缩小到生物细胞的规模（约10微米）。只要达到100微米甚至1毫米的尺寸，这些机器人就已经相当令人印象深刻。”然而，制造如此微小的机器人仍然面临重重挑战。即使微型化问题得以解决，供电问题等其他挑战仍需克服。

目前，这项研究中的机器人由锂离子电池供电，支持约半小时的持续运行。电力消耗主要发生在机器人形状切换过程中。一旦稳定在某个形状，它们的电力需求则降低至极少。但是，当前每个机器人都需手动充电。对于20个机器人的集体来说，这尚可管理，但如果数量增至数百或数千个，将面临严峻挑战。研究人员提出了一种可能的解决方案，即无线充电，但这需要实现长距离的充电。目前，这种变形机器人集体主要作为一种概念验证。

Campàs强调：“我们离能实现《终结者》那样的机器人还有很长的路要走，需要明确的是，这并不是明天就能实现的。如果您与从事微机电系统研究的人士沟通，就会了解到这一点的复杂性。”同时，他表示，研究团队已为实现类似T-1000材料的功能提供了一个范例，接下来的重点是解决机器人的微型化难题。他补充道：“我们的目标是激发人们的热情，促使他们去实现这一设想。”

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