引言：

在2018年一整年中，我們不斷地從技術、應用、產業等等角度談論著AI的成長。可不論走得多快，科技都不該與“孤獨”劃上等號。真正能撬動這個世界的，是那些從不同地方出發，最終有幸在山頂相遇的一系列新技術。

AI也是如此，在說了整整一年AI的成長后，我們不如移開目光，看看那些即將和AI相遇的技術：更柔軟、更輕薄的材料會如何改變AI的載體、5G的出現究竟會如何影響AI、生物科學的發展教給了AI什么……在《AI的朋友》這一系列中，我們將分別介紹那些與AI息息相關的技術在過去一年的發展歷程，看看在它們彼此相遇后，世界會被共同涂抹上怎樣的色彩。

最近的快樂源泉莫過于六小齡童老師的語錄了。其中最廣為傳（吐）頌（槽）的，就是那段“外國人把西游記看做是科幻的預言，孫悟空拔一根毫毛變成無數跟他長得一樣的猴子，這就是最早的克隆人技術……”

是耶非耶，見仁見智。不過真想用一根毫毛變幻出世界萬物，“六學”精通到滿級恐怕都做不到，還是得靠材料學的進步。

今天咱們就“文體兩開花”，弘揚新材料文化，帶大家關注一下，最近萊斯大學科學家發明的一種新液晶變形材料。

這種橡膠狀的納米材料，只需加熱就可以從一種復雜形狀轉變為另一種，觸感真實有彈性。感覺它實現“拔一根毫毛，吹出猴萬個”的進展，會比“中美合拍”還更快到來呢。那么，這么神奇的功能究竟是怎么實現的呢？

新可變形材料，有什么神奇之處？

最近，萊斯大學的材料科學家拉斐爾·韋爾杜斯科和研究生摩根·巴恩斯設計出了一種全新的聚合物，使用了液晶彈性體，在加熱時（80℃）可以被模塑成任何復雜形狀，更重要的是，這種變形是可以雙向進行的。

液晶彈性體（LCD）最常見的應用場景是液晶電視顯示器。以往液晶彈性體的分子排列方式一旦受到外界刺激，其變形需要通過不可逆的重新編寫才能實現。

而科學家在這種新可變性材料中加入了一種光敏開關。冷卻時，形成液晶的分子占主導地位，使它保持固定的形狀。一旦接觸到熱刺激，橡皮筋一樣的彈性體就會放松，開始“融化”，變成設計好的另一種樣子。

巴恩斯制作了很多樣本，比如樂高積木、一張臉、一朵玫瑰花等復雜的形狀，當加熱到80℃(176華氏度)左右的溫度時，這些物體就會舒展開，塌陷成一張平板紙。移除熱量后，又會在幾分鐘內恢復原狀。

這個實驗看起來簡單，實際上要實現液體和固體的相互作用和平衡，真沒那么容易。

舉個例子，我們可以將液態金屬按想象捏成任何固態的樣子。但要讓“作品”直接轉變成另一種固態形狀，卻不太現實。往往需要重新將它化成水，再進行二次塑造。

有了液晶彈性體，就不用這么麻煩了。只要提前設定好“程序”，這種聚合物就可以憑借強大的“記憶力”，在光熱刺激下完成三維形狀的相互轉換。聽起來是不是很帶感？

有意思的是，今年8月，來自美國科羅拉多州博爾德大學也在《科學進步》雜志上發表了類似的成果。早前，浙江大學的研究人員也推出了可以事先設定形狀并自由變換形態的新型塑料。

為什么各國的材料科學家們都如此熱衷于研發這種新材料？或許這個問題背后，很有可能隱藏著影響AI前景的關鍵點。

學會七十二變，AI也能飛上青天？

這種新型可變形材料對AI的影響，可以通過以下四個困擾產業界的難題來找到答案：

1.機器人應用的普適性難題。

過去我們講過很多微型機器人，尤其是機器蛇這樣的仿生機器人，可以在緊急救援、特殊環境下替代人來完成工作，降低人類自身的安全風險。但由硬金屬打造的身體，大大限制了機器人對現場環境的適應性。

結構和材料研究都制約著工程師們的想象力和軟性機器人的運動場景。但用這種材料做成的機器人，在遇到障礙物時，可以自由地改變形狀，被破壞了還能夠自我修復，不就是輕松carry全場的“毒液”同款嘛！

2.智能制造的成本困境。

限制3D打印、智能機械等進入規模化生產的問題之一，就是材料成本高。

畢竟常規材料每一次注塑成型，都會將原有的分子結構打破得一干二凈，但液晶彈性體能夠憑借“材料記憶”被循環使用。

只要設定好“程序”，它就可以根據溫度發生多次改變，并且讓成本變得更低廉。醫用傳感器、自動伸展的太陽能板、可變形機器人等智能機械的大規模生產，也因此有了新的可能性。

3.生產智能化的產業升級需求。

中國傳統產業的結構調整，以及新興產業的快速發展，都帶來了生產企業轉型升級的迫切需求。

比如意大利科學家設計了一款可以感應人體汗水的衣服，能夠自動打開和關閉背部的布料來給人體降溫或保暖。但如果沒有創新材料作為先決條件，就陷入了“巧婦難為無米之炊”的尷尬局面。

而液晶彈性體的發現，讓產品創新成為可能，也進一步從應用端推動產業鏈的延展和升級，吸引傳統的生產制造廠商主動變革，挖掘變形產品進入日常生活所帶來的商業想象力。

4.AI創新的算力短缺。

眾所周知，AI系統需要大規模的運算處理能力來支持，但目前全球的芯片都出現了供需失衡。英特爾忙到宣布取消自己的代工業務，連區塊鏈公司都能從挖礦轉型AI芯片制造，可見背后的算力缺口有多大。

而液晶彈性體的出現，有望解決芯片制造的產能問題，從而緩解算力短缺、芯片漲價給AI技術普及帶來的限制。

總而言之，如果說AI是建立在生產、需求、成本等綜合條件上才能最終呈現的真實，那么液晶彈性體的出現，就好比16世紀辣椒作為新食材傳入中國，改變的不僅僅是一小部分人的飲食習慣，也成為許多菜系出現和繁榮的先決條件。

可變形材料對大眾意味著什么？

當然，上述都是液晶彈性體可能給AI產業帶來的一些變革。

對于普通人來講，這種新材料究竟能燒出哪些“好菜”嘗嘗鮮，才是我們關心的重點好嗎？

目前看來，液晶彈性體確實能帶來不少現實好處，比如可以制成軟性機器人，在實施救援、醫療等動作時，操作更加精準，避免對操作對象造成二次傷害；

再比如，可以作為某些傳感器的理想材料。像是嵌入鞋內，測量糖尿病足所承受的剪切應力。

這種變形材料制成的可反復變化的設備，還能夠節省大量的空間。比如可變形家具，平時是可以放在墻上的平直狀態，通過熱量觸發可以讓它們自動組裝成理想尺寸的桌子或椅子，堪稱“裝修鬼才”。

另外，科學家的下一個研究目標是降低該材料的轉變溫度，未來有望通過體溫控制變化。這樣智能手機按鈕功能憑觸覺就能激活，視障患者也可以輕松使用。

說不定某一天，我們每個人都能擁有一個“毒液”小可愛或者變形金剛，像路飛一樣可以無限延伸的橡膠手臂，家居空間可以像樂高積木一樣任意變幻，又或者是，“拔一根毫毛，吹出猴萬個”。

又或者，技術的突破不是靠“章口就萊”，而是憑著基礎科學的點滴進步，才讓美猴王七十二變的童年幻想，化為清晰可觸的現實。