近期，由刘静研究员带领的中国科学院理化技术研究所与清华大学联合研究小组，首次发现电场控制下液态金属与水的复合体可在各种形态及运动模式之间发生转换的基本现象，相应研究在线发表于Advanced Materials（《先进材料》）上，论文题为Diverse Transformations of Liquid metals Between Different Morphologies（《不同构象之间的液态金属多变形性》）。
此外，在外电场作用下，大量彼此分离的金属液球可发生相互粘连及合并，直至融合成单一的液态金属球；依据于电场控制，液态金属极易实现高速的自旋运动，并在周围水体中诱发出同样处于快速旋转状态下的漩涡对；若适当调整电极和流道，还可将液态金属的运动方式转为单一的快速定向移动。研究表明，造成这些变形与运动的机制之一在于液态金属与水体交界面上的双电层效应。以上丰富的物理学图景革新了人们对于自然界复杂流体、软物质特别是液态金属材料学行为的基本认识。这些超越常规的物体构象转换能力很难通过传统的刚性材料或流体介质实现，
电场控制下的液态金属大尺度变形以及液态金属球之间的粘连与融合现象
无独有偶，今年3月初，一组来自澳大利亚的科学家们也在美国科学院院刊（PNAS）上报道了利用电控下浸没于NaOH溶液中的液态金属微球的旋转效应来驱动流体的工作，同样引起较大反响，这些工作均展示出液态金属技术的独特魅力。
事实上，在医学实践中，研制可沿血管包括人体自然腔道运动，以承担各种在体医学服务的柔性机器人，早已成为非常现实的科学目标。显然，在最为高级的机器人中，具备可变形性和柔性特征是极为关键的一环。人们普遍认为，一旦这样的技术得以实现，其对人类活动所作出的贡献，将远远超过现有的机器人。不过，由于受到来自材料特别是技术理念的限制，有关研究尚处于积极的推进之中。
迄今，机器人大多仍是作为一种刚体机器发挥作用，这与自然界中人或动物有着平滑柔软的外表以及无缝连接方式完全不同。柔性机器作为新的发展前沿，已促成多类型机器人的发明，但离理想中的高级机器所应拥有的柔软和普适变形能力还有很大距离。回顾以往人类所构想过的各种先进机器雏形，最让人印象深刻者莫过于美国好莱坞影片《终结者》中始终不能被击败的液态金属机器人，这种可以改变外表形状，呈现各种造型，未来色彩极为浓厚的机器，虽纯属科学幻想，却使人类对机器人的概念有了重大改变。
若采用空间架构的电极控制，还可望将这种智能液态金属单元扩展到三维，以组装出具有特殊造型和可编程能力的仿生物或人形机器；甚至，在外太空探索中的微重力或无重力环境下，也可发展对应的机器来执行相应任务。
总之，作为一大类新兴的功能材料，液态金属拥有许多常规材料不易具备的属性，蕴藏着诸多以往从未被认识的新奇物理特性，为若干科学与技术探索提供了丰富的研究空间。今后，研究小组还将继续围绕可变形机器这一重大基础前沿和战略需求，融合液态金属材料、生物学、机器人、流体力学、电子、传感器以及计算机等学科的知识，系统发展可变形室温液态金属机器的理论与技术体系，全面揭示室温液态金属超常的构象转换、变形与运动机理及调控方法，以期为未来研发尖端柔性机器并开辟全新应用创造条件，最终促成可变形机器从理论到应用技术上的全面突破。
