液體金屬 未來(lái)發(fā)展的新材料？

　　“在原創(chuàng )科技方面中國今后能向世界輸出什么?我認為液態(tài)金屬可算一個(gè)?！比ツ?2月下旬，在某論壇上，中科院理化技術(shù)所雙聘研究員、清華大學(xué)教授劉靜如是說(shuō)。

　　劉靜所說(shuō)的液態(tài)金屬是指在常溫常壓下像水一樣呈液態(tài)的金屬。對常人來(lái)說(shuō)，除了水銀，幾乎很少能見(jiàn)到液態(tài)金屬。

　　去年3月，國內外媒體刊登了一則消息：劉靜團隊在世界上首次發(fā)現，鎵基液態(tài)合金吞食少量“食物”(鋁)后，可以在各種形態(tài)之間轉換，并實(shí)現了自行驅動(dòng)的快速前進(jìn)。這個(gè)基礎科學(xué)領(lǐng)域的最新進(jìn)展令人如癡如“幻”。液態(tài)金屬走進(jìn)了公眾視線(xiàn)。

　　在論壇上，劉靜以“液態(tài)金屬：一個(gè)全新工業(yè)的崛起”為題，闡釋了中國液態(tài)金屬發(fā)展在全球的地位及前景。

　　劉靜介紹，他和團隊研發(fā)出一系列在世界上廣有影響的原創(chuàng )技術(shù)，如世界首支液態(tài)金屬電子手寫(xiě)筆，可直接繪制電路;借助世界首臺液態(tài)金屬電子電路打印機，只需在電腦上畫(huà)好電路圖，就可將其直接打印出來(lái);首臺室溫3D金屬打印機，則可實(shí)現更為復雜的功能器件。而人們平時(shí)用的電路板，需要經(jīng)過(guò)繁瑣昂貴的腐蝕工藝也即減材制造途徑獲得線(xiàn)路，既耗時(shí)耗材，又造成污染。

　　美國NASA在2014年將液態(tài)金屬冷卻列為十大前沿方向之一。而在此前的十多年間，劉靜團隊早已系統研究了液態(tài)金屬諸多優(yōu)異的傳熱性能和流動(dòng)特性，首創(chuàng )的系列液態(tài)金屬散熱器已用于多個(gè)領(lǐng)域。最令人振奮的是，除散熱器之外，其他一些技術(shù)如電子手寫(xiě)筆、電子電路打印機、3D打印設備等也已進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)制造環(huán)節。

　　論壇上，劉靜還向與會(huì )者講解了更多液態(tài)金屬的神奇：在軟塑料上“打印”電路可制造能彎曲、伸展的柔性電路板，用手寫(xiě)筆快速制作LED電子顯示屏，在皮膚、樹(shù)葉上書(shū)寫(xiě)電路，為大功率、高集成度LED芯片散熱等。

　　把液態(tài)金屬打印在樹(shù)葉、皮膚上有什么意義?劉靜說(shuō)，這代表了液態(tài)金屬打印的普適性，可用于在各種表面制造電子電路;而皮膚打印，如在特殊情況下將醫用電路和傳感器印制到病人的頭部，則可通過(guò)手機隨時(shí)了解顱內的有關(guān)生理變化。

　　3D打印當下很時(shí)髦，但多集中于塑料、聚合物等材料上。劉靜團隊為此研制出液態(tài)金屬室溫3D打印設備，提出并實(shí)現了液相快速打印金屬，以及非金屬材料與金屬材料的混合3D打印等，這在世界上屬于開(kāi)創(chuàng )性工作。劉靜認為，“這將催生功能器件終極混合制造技術(shù)?！?/p>

　　在論壇上，劉靜還介紹了團隊在生物醫學(xué)領(lǐng)域的突破性工作，如液態(tài)金屬高分辨CT成像、阻塞血管腫瘤治療技術(shù)以及注射電子、液固轉換型金屬骨骼等。特別是，針對斷裂神經(jīng)修復這一世界性難題，劉靜團隊采用液態(tài)金屬“搭橋”，成功實(shí)現了神經(jīng)連接，這一開(kāi)創(chuàng )性工作已被國際多家媒介報道。

　　“人類(lèi)文明的發(fā)展史啟示我們：一類(lèi)材料，一個(gè)時(shí)代?！眲㈧o說(shuō)，中國在液態(tài)金屬領(lǐng)域有幸走在世界的前列，我們希望能把握這一重大歷史機遇，在中國建成世界級的液態(tài)金屬谷。