透明度、黏度、彈性都可因地制宜，科學家開發科幻「智慧流體」

科幻電影中，那些看起來彷彿有自我意識的液體出現在現實了。哈佛大學團隊最近開發出一種「智慧流體」，具有可調整的彈性、光學特性、黏度等特質，科學家能利用這些行為製造出更先進智慧機器人、可調控邏輯閘、可切換特性的光學元件。

不同類型液體具有獨特特性，比如水和蛋黃流動方式不同，壓縮時表現也不同，但如果有單一流體能根據需求隨意改變自身黏度、彈性、反射光的方式等屬性，這就是哈佛大學團隊最近辦到的事情。

超材料是特性由結構而非成分決定的人工工程材料，近年已廣泛應用，而哈佛大學團隊開發的超常流體（metafluid）具獨特流動能力與適應容器形狀能力，它本質是包含大量小型彈性球體（50～500 微米）的懸浮液，由於球體在壓力下塌陷彎曲，壓力消除後又彈回球形，從而在根本上改變流體特性，包括黏度、不透明度，甚至能在牛頓流體（Newtonian fluid）與非牛頓流體之間轉換。

這些特性都能透過改變液體內球體的數量、厚度與尺寸來調節。

實驗中，應用此種超流體的液壓機器人無需依賴額外感測器或程式設計，單純自動響應不同壓力便可改變自身夾力，安全拾取了沉重玻璃瓶、易碎雞蛋、1 顆小藍莓。

研究人員也在另一項實驗中，展示基於壓力的程式指令能使超流體像邏輯閘一樣運作，當施加壓力且球體塌陷，它們像微透鏡一樣允許光線通過、使液體變得透明；當壓力消除且球體恢復成圓形，光便被散射導致超流體變不透明。

這項發明具許多潛在用途，如可控機器人、隨壓力改變顏色的電子墨水等光學應用。

新論文發表在《自然》（Nature）期刊。

• “INTELLIGENT LIQUID” CREATED BY HARVARD SCIENTISTS REPRESENTS STRANGE “NEW CLASS OF FLUID”
• Researchers develop metafluid with programmable response
• Programmable metafluid changes its properties on demand

（首圖來源：pixabay）