对柔性材料的充分使用，赋予了柔性机器人无与伦比的创新活力，不同于传统刚体机器人对传动、控制等技术的强调，材料是柔性机器人行业首先需要关注的环节，材料的特性也直接决定了机器人结构、驱动方式、能源动力等的后续设计。液态金属柔性机器人，以液态金属材料作为其最本质、最独特的标签，对应各种目标性能的实现，都要依赖于多种多样的液态金属材料。对于未来的整个液态金属机器人行业来说，位居上游的材料行业，将始终发挥着基础性作用。
液态金属，是室温下以液体形态存在的一类金属的总称。在元素周期表中，常温下以液态存在的天然金属单质只有汞，金属单质镓、铷、铯的熔点较低，一般也可以视为室温液态金属单质。在科研与工业应用领域，使用的液体金属主要是镓基合金和铋基合金。虽然这两种金属单质在室温下以固态存在，但分别以镓Ga和铋Bi为主要组分金属、辅以铟In、锡Sn、锌Zn金属单质，通过改变用量配比，则能够获取熔点从零下到零上宽范围分布的液态金属合金族谱。
金属单质配制液态金属合金的基础，对于上述的金属原材料而言，镓是闪锌矿、黄铁矿、矾土和锗石工业处理过程中的副产品。目前全球90%以上的原生镓都是在生产氧化铝过程中提取的，所以镓的生产受到每年提取的铝土矿、硫化锌矿石（和煤）数量的限制。因此，需要根据供应潜力来讨论镓的可用性。副产品的供应潜力定义为在当前市场条件下（即技术和价格）每年从其主体材料中经济地提取的量。根据对铝矾土、硫化锌矿石和煤炭的供应潜力的估算，在不显著增加生产成本的前提下，保证甚至扩大镓的生产是有可能的。铟的全球预估储量仅5万吨，其中可开采的占50%；由于未发现独立铟矿，工业通过提纯废锌、废锡的方法生产金属铟，回收率为50%～60%，因而真正能得到的铟只有1.5～1.6万吨。相比之下，铋、锡、锌的产量更为稳定充足。基于此，确保镓、铟等金属单质的稳定供应，以及金属的冶炼纯度，是整个上游原料产业的重中之重。
在得到纯度满足需求的金属单质原材料后，即可根据需求，配制不同种类的液态金属合金。在液态金属柔性机器人领域，可能广泛使用的金属主要包括镓Ga、镓铟合金GaIn、镓铟锡合金GaInSn、铋铟锡合金BiInSn等；此外，在工业中还有通过掺杂铅Pb和镉Cd得到的低熔点合金，如Rose合金、Wood合金、Field合金等，这一类合金已经得到相关的工业应用，在制备上具有一定的便捷性。
总的来说，金属类原材料的研制与生产任务主要包括：
（1）搭建完整的金属材料熔炼与合成制造技术平台，拥有配制熔点在-50 ～200℃内分布的液态金属合金的能力。
（2）建立液态金属物性测试平台，该平台能够全面测试液态金属的主要物性数据，包括密度、黏度、表面张力、熔点、熔化潜热、比热、热导率、体积膨胀系数、蒸发压力、电导率等，并获得液态金属合金材料的物性数据库。
（3）研发新型的液态金属合金材料，拓宽目前液态金属合金材料的温度区间，增强液态金属合金材料的力学、热学、电学性质，如在不同基底上可调控的浸润性、更快的固—液相变速率、更优良的导电性等。
虽然液态金属柔性机器人的主要材料是低熔点金属，但是单纯的金属还无法满足柔性机器人系统对材料的综合需求。相比于单纯的金属，研究人员通过将金属与特定的高分子聚合物进行复合，获得了一系列可用于3D增材制造、皮肤电子、生物医药等的功能型复合材料，或是通过有机高分子对液态金属进行表面修饰，从而使合金本身在抗氧化性、浸润性调控、磁性等方面实现了优化改性。考虑到机器人系统对材料各类性能的综合需求，基于液态金属的功能型复合材料将会在该领域内发挥巨大的作用。
从功能需求的角度进行分类，有重大需求的有机高分子材料主要包括以下两类：(www.xing528.com)
（1）用于提高复合材料拉伸性能的有机硅弹性体类材料。除改变整体的弹性模量、提高整体的力学性能外，该类材料还能对流动性较强的液态金属提供空间上的约束，以满足某些特定场合的需求。目前，使用最多的是Dow Corning公司的聚二甲基硅氧烷产品（PDMS， Dow Corning 184）。此外，Smooth-On公司的有机硅橡胶产品以其优良的性能和丰富全面的谱系而广泛应用于模具制作等领域，其代表性产品包括高撕裂性的锡固化硅橡胶（Mold Max™ Series）、低收缩率且皮肤友好的铂金固化硅橡胶（Mold Star™ Series， Dragon Skin™ Series， Ecoflex™Series）、耐磨的聚氨酯橡胶等。
（2）通过表面接枝/包裹的方式与液态金属结合、用以改善合金材料某方面性能的有机高分子，依据功能需求可以进一步细分为以下三个方面：
电磁功能性：增强或是抑制液态金属的导电性，或是使液态金属具有足够强度的铁磁性。
表面调控功能性：改变液态金属的流动黏性，改善液态金属在不同基底上的浸润性，提高液态金属在空气/溶液中的抗氧化能力。
刺激响应功能性：在电学、热学、光学、应变信号的刺激下，产生新的响应变化，如可致变色。
在获得上述的镓Ga、铋Bi、铟In、锡Sn、锌Zn等原料金属后，需要通过一定步骤的处理加工，才能获得满足制造需要的液态金属合金。
由于低熔点的特性，液态金属的配制有着高温合金难以企及的便捷性，一般的步骤包括根据配比定量称重、混合、200℃以内真空环境加热，所需要的设备主要是电子天平和真空干燥箱，这都属于市面上非常容易购得的普通工业设备。由于功能型液态金属复合物引入了不同特性的高分子材料，所以在两种材料的耦合过程中，应根据实际需要提供必要的物理/化学环境和工具，如下给出几个典型的案例。
在配制液态金属和有机硅弹性体材料的复合物时，为了提高二者融合的均匀性，需要用到机械搅拌器。当需要在液态金属表面接枝功能有机高分子时，目前常用的前处理方案是将液态金属破碎为微纳级别尺度的小颗粒，超声破碎仪是该项处理中所用到的主要设备；而当表面改性完成后，需要将微纳尺度的颗粒从水体环境中提取出来时，可能用到的设备主要是真空冷冻干燥机；将干燥的微颗粒重新汇聚成大团可用的复合物时，会再次使用到真空干燥箱进行烧结重组。
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