液态金属液滴

自主游动，功能集成

该液滴通过周围离子调控实现自推进运动，无需外部供能或控制，集成穿梭、运输、修复电路等功能，为液体软机器人提供新实物载体。

Qianqiang, Tang · Fuhong, Wang · Zhang, Mingchao · 73197087 · Pengyu, Chen · Jiqian, Tan · Shiyang, Shi · Xiaosa, Li · Shang, Wenhui · 王奔 · Zhang, Yaokang · Sitti, Metin · Wang H. · 周学昌

Advanced Functional Materials 2026

技术优势

无需外部供能

液滴的运动完全由与周围[CuCl₄]²⁻离子的化学相互作用驱动，不依赖外部电场或磁场。

自主完成多种任务

液滴能自主穿梭窄道、爬台阶、运输介质、修复电路、趋化转移和逃离迷宫，功能高度集成。

运动模式可调

通过改变离子分布和CuCl₂溶液浸没比例，可以调节液滴的变形和运动行为。

机理清晰

运动源于表面张力不平衡和马兰戈尼流，由电偶置换反应与原位置换反应协同作用引起。

应用场景

• 液体软机器人：提供无需外部供能的自驱动液滴机器人，用于管道内检测和微操作。
• 自主微型机器人：实现在复杂微环境中自主导航，如逃离迷宫和趋化追踪。
• 微流控执行器：可在微流控通道内自主穿梭和运输介质，作为无外场驱动的执行器。
• 具身智能载体：液滴携带能量与智能，能感知环境并自主执行任务。
• 自修复电路：液滴可自主移动至电路断裂处进行修复，替代人工焊接。