有时科学进步的步伐像蜗牛一样缓慢，但在这种情况下，这是一件好事：研究人员创造了一种柔软的材料，它将聚合物与液态金属结合在一起，并在一个类似蜗牛的机器人中进行了演示。开发者表示，这种导电凝胶可用于制造自修复电子电路和用于测量心脏和肌肉活动的生物监测器——甚至可能促成人造机器人神经系统。
这种复合物质像活体组织一样具有弹性和柔软性。如果它破裂或撕裂，只需将边缘接触在一起，即可快速重新形成材料的分子键，无需任何额外的加热或化学处理。至关重要的是，其开发者表示，它是首个导电性良好的此类材料。
这些能力可能催生无线医疗监测器以及完全柔软的机器人。“对于我的研究来说，真正重要的是，‘如何将多种功能集成到单一材料中？’”莉莲·钦说道，她在麻省理工学院进行自己的研究，开发软体机器人组件。她说，现有的软体机器人通常至少需要一些刚性金属和硅组件。但是柔软、灵活的活体组织可以执行多项任务；钦指出，肌肉既能移动身体，又能向大脑提供关于运动的电反馈。
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为了构建一种多功能人造物质，研究人员首先将长聚合物链缠结在一起，浸泡在溶剂中以保持其柔软性，然后小心地混入微小的镓铟液态金属滴以及微小的银片。这产生了一种低密度凝胶，其中点缀着导电金属，电流可以通过这些金属流动，例如，为电机供电。
在最近发表于《自然·电子学》上的一项研究中，该团队将这种新材料用于监测肌肉电活动的监测器，以及将电源连接到两个基本机器中的电机：一个类似蜗牛的软体机器人和一个玩具车。该材料的自修复能力帮助这些简单的电路经受住了磨损和撕裂——并且易于重新配置。例如，该团队切断了汽车的载电凝胶“导线”，并移动了它们的连接，以便同时为运动和一个小型内置灯供电。
卡内基梅隆大学机械工程师卡梅尔·马吉迪是该研究的资深作者，他说，蜗牛的例子表明，如何将这种材料用作软体机器人的一种人造神经组织。但真正多功能的机器人将需要更复杂地使用这种新材料。
“在实践中，我们希望拥有数字打印能力，这样我们就可以制造更复杂的电路，这些电路可以与微电子芯片以及其他类型的组件接口，而这些组件实际上可以用于更精密的机器人技术和电子应用，”马吉迪说。“当你把机器和机器人从坚硬的外壳中解放出来，并用柔软而有弹性的材料制造它们时，就会出现如此多的可能性。”