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视界制造“终结者”就指望它啦——液态金属

发表于讨论求助 2020-01-11 19:42:39

经常关注科技新闻的朋友可能会发现，近三年来，每年中都有一段时间会被“液体金属”和“终结者”这两个词语集体刷屏。当然这也不是国内媒体集体吹牛，实际上原本属于冷门研究领域的液态金属，，变成了国际上学术研究的前沿热点。

液态金属的诸多神奇特性，让人不自觉地联想到电影《终结者2》中的液态金属机器人T-1000。这类机器人可以根据环境改变自身形态，就算是门缝、窗缝，它都能钻过去，中了枪炮也不担心，还可自动修复创口。

因为近些年关于液态金属的突破性研究，这种你以为只会存在于科幻电影中的液态机器人，离走进现实生活，又进了一步。

液态金属是个啥？

拥有长程无序结构的非晶态合金，有时候也被称为液态金属。但此处所说的液态金属，是指熔点比较低的金属或合金材料。

最为大众熟知的液态金属，应该是汞。汞在常温下呈液态，不过汞也比较调皮，易蒸发成汞蒸气，最糟糕的是它还有毒性，能导致肝肾损伤和神经精神症状等。易蒸发和有毒性这两大特性，注定了汞的实际应用会受到限制。

而金属镓的熔点虽然高于汞，但其熔点是也才29.8℃，将它与金属铟按照一定配比制成镓铟合金，这种合金在室温下就呈现液态。现在常用的液态金属都是这种以金属镓为基，掺入其他金属制备而成的镓基液态金属合金。

吊炸天的特性

早在2014年的时候，刘静团队就发现，浸没于水中的液态金属能在低电压下出现大尺度变形、自旋和定向的运动。它可以迅速从大块金属液膜收缩成单颗金属小球。如此迅速且大尺度的变形，简直让人瞠目结舌。

到了2015年，刘静团队发现让处于电解液中液态金属“吃掉”一些铝后，竟然能够长时间、高效地自主运动起来，根本就不需要外加电场的作用了，而且一小片铝可以让直径五毫米的液态金属小球实现长达一个多小时的持续运动。这种吊炸天的特性，已经接近自然界的简单软体生命了。

到了今年，刘静团队在液态金属领域有了更多的发现。他们发现将处理过的铜丝接触含有铝的液态金属，铜丝会被迅速吞没，然后在液体金属内部做震荡运动，类似于演奏中的小提琴琴弦；还发现向含有液体金属的溶液体系中加入金属颗粒，静止的金属液滴会开始跳跃起来；此外，他们还用电镀方法在金属液滴表面弄上一层铁磁性镍层，让外电场和磁场能够更加灵活地控制机器的运动，这种固液组合的机器不同于纯粹的液态金属机器，能够实现更多的复杂行为。

期刊封面故事及液态金属驱动的铜丝浸润与自激震荡现象

科幻式的运用前景

液态金属的这些开创性发现，确实让人激动不已。试想以后用液态金属制造的机器，在地震、火灾等的救灾行动中，可以穿过各种细小的缝隙，然后再重新组合起来，完成各种人力和普通固态机器人无法完成的搜救工作。又或者在未来的军事行动中，液态机器人穿过敌人重重防御，潜入敌军腹心堡垒，对敌人进行攻击。而且微型液态机器还可以进入人体内，进行精准的药物递送，想想就觉得科幻感十足。当然，以目前的技术条件离实现以上应用还有一定的距离。

另外，液态金属还可以被当成“金属墨水”，在任何可延展的金属及织造物、塑料上打印出电路，这种电路在进行拉伸、对折等操作后也不会受到破坏。最神奇的，如果将液态金属注入人体内的话，可以通过电刺激来实现人体机能的运作或修复，比如已经证实能够用液态金属连接受损的神经。