機器人一定是硬的嗎？
可以任意地變形
年輕人正在顛覆機器人的定義
就像是孫悟空的72變一樣
北京交通大學機電學院副教授 Rheobot實驗室負責人 李振坤：我的實驗室叫Rheobot實驗室，Rheobot是我們提出的一個新的科學概念。Rheo是希臘語詞根流動的意思，bot是取自於機器人的後綴，Rheobot是流變機器人的意思。
2023年，北京交通大學90後教師李振坤和團隊，在全球首次提出流變機器人這一全新概念。
流變機器人，它有無限個構型，雖然它也有一個外殼薄膜，這個薄膜就像家裏用的保鮮膜一樣，可以任意地變形、具有更高的一個靈活性和環境適應性。
兒時幻想，點亮創新火種
李振坤說，小時候對機器人是很着迷的。那時候對機器人的印象，都是鋼筋鐵骨的戰鬥英雄，但是自己設計過一些簡易小型的機器人，他發現剛性設計對機器人來說是比較受限的。
軟體機器人，打破“硬”枷鎖的第一步
李振坤錶示，2016年的時候，哈佛大學制作了第一個世界上純軟體機器人Octobot，它長得像一個章魚。但是還沒有達到他們想象中，無所不能的科幻電影裏面那種液體機器人的水平。
讓科幻照進現實，該向誰“抄作業”？
單細胞的阿米巴蟲，又叫變形蟲。它的大部分生理活動、運動、進食，包括它的分裂、生殖，都是依靠它非常強大的變形能力去實現的。由於它有一個特殊的機理，叫生物溶膠凝膠轉化，它可以控制它身體內的一部分液體，變得很容易流動。
挑戰，復刻阿米巴蟲變形奇蹟
李振坤錶示，必須有一種特殊的材料，這樣可以實現液固狀態之間的改變。磁流變材料是諾貝爾獎得主德熱納先生，他提出的一個概念，讓鐵磁的流體材料具有記憶性，這個難題可以被稱爲世紀難題。科學家們一直在研究，但是一直沒有徹底解決它。
科研“無人區”，召喚跨學科的破壁者
李振坤說，他們嘗試了上百種的材料，最終選定的材料自身帶有兩種電荷，側表面是正電荷，正面是負電荷，可以自我組裝。磁場像一個開關，當施加磁場的時候，內部的微觀顆粒會朝着一個方向排列。如果把磁場撤掉，這種排列會保留下來，把它叫“磁場的記憶效應”。爲後面進一步做成可響應的結構奠定了基礎。
科技成果要想真正“從書架走上貨架”，首先要解決的是流變體制造效率和成本的難題。經過兩年思考，團隊鎖定了4D打印路徑。
4D打印比3D打印多了一個維度，就是時間維度。
3D打印如同嚴謹的建築師，每一步都按照設計圖來，定格即永恆；4D打印則是古靈精怪的魔法師，將“變形咒語”融入材料，一經召喚便奇幻變身。
李振坤說，4D打印在噴頭擠出的時候，它是液態的，這個時候對它充磁，但當他想當然地去買了一套充磁系統放在打印機上，發現它不能順利地打印了，中間經歷了很多失敗。每次想要放棄的時候，他就想到阿米巴蟲，想到35億年的自然智慧不會騙人。終於有一天，在凌晨的時候，突然想到能不能通過調整波形，讓材料變得聽話。經過實驗成功了，那一刻實驗室整個沸騰起來。
三年磨一劍，全球首臺桌面4D打印機誕生。軟體機器人制作時間，從5個小時，縮短到了5分鐘。
學生 周恆：不影響安全和效果的前提下，有一些非關鍵的零部件降低成本還是很有必要的。我們的產品我們還是希望不光是在學校裏面搞科研，還是希望把它作爲一個商品走出實驗室，面向社會大衆。
如今，研究成果正在邁過概念驗證的關鍵階段。如何讓學術成果從實驗室走向更廣闊的應用領域，成爲團隊師生齊心協力攻克的全新課題。
李振坤說，他們和科技館探討做一個關於4D打印的前沿展項，跟好幾個科技館達成了這樣的一個意向，在真正的工業場景落地之前，讓更多的人深入地去接觸它，進一步給產業落地打下堅實的土壤。在未來的醫療場景中，當人們的胃發生炎症導致內出血的時候，可以將流變機器人通過吞服進入到人體，用磁場去導引着它到胃出血的地方，像創可貼一樣堵住出血口。
從學校到展廳，從工廠到醫院，李振坤腳下的路連接着實驗室裏的微觀形變與產業版圖上的技術革命。
在科技成果轉化中，流傳着殘酷的鐵律：100項前沿技術，70項在實驗室的抽屜裏蒙塵。那條被稱作“死亡之谷”的轉化鴻溝，吞噬過無數靈感。但此刻，這羣年輕人捧着4D打印的“百變精靈”，他們眼中跳動的光芒，正在把“不可能”變成“可能”。
李振坤錶示，他們未來的目標是希望可以製作出任意形狀的機器人，就像是孫悟空的72變一樣。科研無人區的路是用腳踩出來的，是用堅持量出來的。他正在努力把童年的夢想變成現實。
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編輯：王昕宇
