液體金屬 未來(lái)發(fā)展的新材料？

　　“在原創(chuàng)科技方面中國(guó)今后能向世界輸出什么?我認(rèn)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(duì)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(guó)內(nèi)外媒體刊登了一則消息：劉靜團(tuán)隊(duì)在世界上首次發(fā)現(xiàn)，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(zhuǎn)換，并實(shí)現(xiàn)了自行驅(qū)動(dòng)的快速前進(jìn)。這個(gè)基礎(chǔ)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。

　　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(guó)液態(tài)金屬發(fā)展在全球的地位及前景。

　　劉靜介紹，他和團(tuán)隊(duì)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(tái)液態(tài)金屬電子電路打印機(jī)，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(tái)室溫3D金屬打印機(jī)，則可實(shí)現(xiàn)更為復(fù)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路，既耗時(shí)耗材，又造成污染。

　　美國(guó)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(tuán)隊(duì)早已系統(tǒng)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(jī)、3D打印設(shè)備等也已進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)。

　　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(yī)用電路和傳感器印制到病人的頭部，則可通過(guò)手機(jī)隨時(shí)了解顱內(nèi)的有關(guān)生理變化。

　　3D打印當(dāng)下很時(shí)髦，但多集中于塑料、聚合物等材料上。劉靜團(tuán)隊(duì)為此研制出液態(tài)金屬室溫3D打印設(shè)備，提出并實(shí)現(xiàn)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(rèn)為，“這將催生功能器件終極混合制造技術(shù)。”

　　在論壇上，劉靜還介紹了團(tuán)隊(duì)在生物醫(yī)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(zhuǎn)換型金屬骨骼等。特別是，針對(duì)斷裂神經(jīng)修復(fù)這一世界性難題，劉靜團(tuán)隊(duì)采用液態(tài)金屬“搭橋”，成功實(shí)現(xiàn)了神經(jīng)連接，這一開(kāi)創(chuàng)性工作已被國(guó)際多家媒介報(bào)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。”劉靜說(shuō)，中國(guó)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(jī)遇，在中國(guó)建成世界級(jí)的液態(tài)金屬谷。