科幻照进现实——“液态金属人工肌肉”研制成功
2021-04-16杨勇
科研成果与传播 2021年3期
杨勇




说起“液态金属”,很多人首先想到的是电影《终结者2》中的大反派——液态金属机器人T-1000。它的身体能像水一样流动,可以毫无阻碍地穿过栅栏;它还能将双手变成利刃,能变成其他人的样子,甚至能伪装成地板;子弹在它身上打出一个大孔,一转眼它就能自动愈合。它的冷酷与强悍,让主角吃了不少苦头。
想象力是科技的起点,T-1000开启了将液态金属应用在机器人领域的梦想之门。如今,在现实世界中,这个幻想已经得到了初步的实现。
可以流动的金属
在日常生活中,金属一般都有固定的形状和较高的强度,它怎么可能是液体呢?其实,在自然界中本来就存在液态的金属,最常见的就是体温计中的水银。
水银在常温下就是液态,只有温度低于-38.87摄氏度时它才会变成固体。但是,水银有两个特性,一是有毒,二是容易挥发,这大大限制了它的用途。好在科学家可以通过人工合成的方法,制造出无毒且不易挥发的液态金属,比如镓基合金。
镓是一种灰蓝色或银白色的金属,元素符号是Ga,原子量是69.723。镓的熔点很低,它在29.76摄氏度时就会变为银白色的液体。液态的镓很容易过冷,也就是当它熔化以后,再冷却至0摄氏度却不会凝固,而是继续保持液态。
近年来,镓基液态金属由于其独特的表面性质及理化特性而成为研究热点。镓基液态金属兼具液体和固体的一些特性,包括高电导/热导率,良好的柔性,毒性极低且不易挥发。此外,它还可以通过改变电场、磁场、浓度梯度场及表面改性等方式,实现变形、移动、分离及融合等多种形态学变化。……
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