有時科學進步的速度像蝸牛一樣緩慢，但在這種情況下，這是一件好事：研究人員創造出一種柔軟的材料，將聚合物與液態金屬結合在一起，並在一個類似蝸牛的機器人中進行了演示。開發人員表示，這種導電凝膠可用於製造自愈電子電路和生物監測器，以測量心臟和肌肉活動，甚至可能催生機器人神經系統。
這種複合物質像活體組織一樣具有彈性和柔軟性。如果它破裂或撕裂，只需將邊緣接觸在一起即可快速重新形成材料的分子鍵，無需任何額外的加熱或化學處理。至關重要的是，其開發者表示，這是首個也具有良好導電性的此類材料。
這些能力可能催生無線醫療監測器以及完全軟體機器人。“對於我的研究，真正重要的是，‘如何將多種功能整合到單一材料中？’”莉蓮·陳說道，她在麻省理工學院從事軟體機器人元件的研發工作。她說，現有的軟體機器人通常至少需要一些剛性金屬和矽元件。但是柔軟、靈活的活體組織可以執行多項任務；陳指出，肌肉既能移動身體，又能向大腦提供有關該運動的電反饋。
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為了構建一種多工人工物質，研究人員首先使用溶劑浸泡的長聚合物鏈纏結物，以保持它們的柔軟性，然後小心地混入微小的鎵銦液態金屬滴以及微小的銀片。這產生了一種低密度凝膠，其中點綴著導電金屬，足夠的電力可以透過該凝膠流動，例如，為電機供電。
在一項最近發表於《自然·電子學》的研究中，該團隊將這種新材料用於監測肌肉電活動的監測器，以及將電源連線到兩個基本機器中的電機：一種類似蝸牛的軟體機器人和一輛玩具車。該材料的自愈能力幫助這些簡單電路能夠承受磨損，並易於重新配置。例如，該團隊切斷了汽車的電源傳輸凝膠“電線”，並移動了它們的連線，從而同時為運動和內建小燈供電。
該蝸牛示例展示瞭如何將這種材料用作軟體機器人的一種人工神經組織，卡內基梅隆大學機械工程師、該研究的資深作者卡梅爾·馬吉迪說道。但真正多功能的機器人將需要更復雜地使用這種新材料。
“在實踐中，我們希望擁有數字列印能力，以便我們可以製造更復雜的電路，這些電路可以與微電子晶片以及其他型別的元件介面，而這些元件實際上可以用於更精密的機器人和電子應用，”馬吉迪說。“當你將機器和機器人從硬殼中取出，並用柔軟且有彈性的材料製造它們時，就會出現如此多的可能性。”