电影《终结者2》上映后，其中的头号反派液态⾦属机器⼈T1000，给世⼈留下了⾮常深刻的印象。在电影中，T1000不仅拥有钢筋铁⻣，还能随意改变身体形状，甚⾄化为⼀滩液体后还能重新凝聚成原来的形态。
如今，这⼀曾经天⻢⾏空的幻想正在逐步变成现实，来⾃中⼭⼤学、浙江⼤学以及美国卡耐基梅隆⼤学的研究⼩组于1⽉25⽇公布了最新的研究成果，他们利⽤⼀种叫做磁活性相变物质（MPTM）的材料，制成了可以在固体和液体之间转换形态，并可在⼀定程度上受磁⼒控制的机器⼈雏形。在公开的动画中，研究团队⽤穿越牢笼的桥段致敬了《终结者2》中的名场⾯，同时向⼈们展示了MPTM材料的神奇特性。
为什么材料很难拥有“刚柔并济”的特点？常识告诉我们，刚性和⾃如的变形能⼒⽆法同时共存。的确，对于现有的材料，⼆者很难同时具备。⽐如，⾦属⼀类具有坚硬外观的材料，往往熔点⾮常⾼。在⾼温下虽然能够熔化为⾃由流动的液态，但⼀⽅⾯加热熔化需要耗费相当⼤的能量和时间，另⼀⽅⾯⾼温的熔融⾦属也只能待在特制的耐热坩埚⾥，除了进⾏⾦属的铸造，没有其他的应⽤价值。
不过呢，其实⽬前确实有⼀些材料，在保有⾼度柔软性的同时具有⼀定程度的刚性。例如D3O这种近年来⾮常⽕的材料，虽然外观看起来像橡⽪泥⼀样柔软，可以任意塑造形状，但在受到瞬间的冲击时（例如锤击），⼜可以变得⾮常坚硬。D3O实际上利⽤了剪切增稠效应，有些流体在受到剪切⼒（例如锤击）的时候，粘稠度会忽然增加。好⽐看起来像是橡⽪泥，猛然砸下去反⽽却像砸在了⼀⼤块碳纤维上。
⾃然界中也不乏具有类似特性的物种，例如常⻅的海洋⽣物海参，虽然身体柔软，但实际上海参可以在⼀定范围内调节身体的硬度。其背后的原理是改变组成其身体的原纤维间基质的硬度，从⽽让原本柔软的身躯具备⼀定的承载能⼒，防⽌各种环境因素对其身体造成伤害。
之前的此类材料（当然也包括海参的身体结构），存在⼀个致命的问题，就是他们⽆法像铝合⾦或者钢铁⼀类的结构材料那样，可以维持刚性状态下的形状，更⽆法抵御⼀般的结构材料所能承受的拉伸、剪切以及扭转等各种⼒学载荷。
不过，完成本次研究的团队却制成了⼀种可以很容易转换刚柔两种状态，还能在刚性状态下拥有⾦属⼀般优秀机械强度的材料，这就是MPTM。据介绍，MPTM的发明过程中，来⾃海参的灵感发挥了关键作⽤。MPTM是⼀种以⾦属镓和磁性颗粒构成的复合材料。镓是⼀种低熔点⾦属，它在29.8℃下就可以熔化，所以在正常的室温（25℃）状态下是⾦属，但温度稍微升⾼（例如在⼈的⼿⼼的温度下），就会变为液体。
在这种特殊性质的基础上，科研⼈员们巧妙地利⽤了交变磁场对MPTM中磁性颗粒的产热效应，仅仅依靠控制磁场就能让MPTM材料的温度升⾼到镓的熔点之上，从⽽变为液态。之后，⼀旦⾃然冷却，MPTM⼜会变为性状类似⾦属的固体。固体下的MPTM，拥有和镓⾦属类似的机械特性，机械强度能够达到21MPa，可以承受超过⾃身重量30倍的物体。
虽然跟⼀般的结构材料相⽐，还有些脆弱，但作为⼀般的固体材质已经完全具备了实⽤意义。最绝的是，由于磁性颗粒的存在，⽆论是液体状态还是固体状态下，MPTM都能受到磁场的控制，可以利⽤磁场来对其进⾏移动。
在演示视频中，⼀个被困在笼⼦⾥的MPTM⼩⼈经历⼀次液化后，从笼⼦中“逃”了出来，然后⼜再次恢复到原来的形状，还上演了⼀出原地“暴起”，简直就是T1000本尊。不过，必须要指出的是，实际上在笼⼦下⽅是⼀个⼩⼈形状的模具，液化后的MPTM进⼊模具，冷却后重新被铸造成了⼩⼈形状。即便如此，MPTM仍然达到了前所未有的⾼度。
研究⼩组同时也提供了⼀系列潜在的应⽤场景，例如可以让MPTM以固态形式进⼊身体内部，然后在磁⼒作⽤下液化的同时包裹误吞的异物，再通过磁场控制凝固，并引导携带异物的MPTM离开⼈体。此外，在有限的空间内组装电路和部件以及流⼊螺丝孔固定物体等⼏个演示也令⼈印象深刻。本次中美科学家提出的MPTM材料，在变形、恢复以及受控能⼒等⼏个⽅⾯，都取得了液体机器⼈研究领域的新突破。
虽然在精准控制等⽅⾯，仍然达不到实⽤级别，且完全恢复到液化前的形态也只能依靠⼩⼩的“⼼机”才能实现。但科幻电影中的天⻢⾏空⾛进现实，仍然是值得我们兴奋的，你是否也对此感到期待呢？