劉靜夢之墨：把液態(tài)金屬從“冷門”做成“熱點”

中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所雙聘研究員、清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授劉靜，最近很忙。他帶領(lǐng)的聯(lián)合科研團(tuán)隊首次揭示了柔性液態(tài)金屬的節(jié)律性自發(fā)振蕩效應(yīng)和跳躍現(xiàn)象，取得了液態(tài)金屬理論的突破性進(jìn)展；柔性液態(tài)金屬“車輪”能載著3D打印的塑料小車或小船，在電場中做各種復(fù)雜的運動并搭載物質(zhì)。

　　柔性液態(tài)金屬是一種可變形的金屬。除此之外，科學(xué)家們還對它有更多的“智慧”期望：能夠自主運動、能夠具有生物體的一些基本功能。液態(tài)金屬研究一旦取得突破，將在智能機器人制造、國防軍工、生物醫(yī)藥、電子學(xué)、材料學(xué)等領(lǐng)域掀起顛覆性變革。

　　“震撼！”劉靜這樣描述他和學(xué)生首次觀察到液態(tài)金屬驅(qū)動的固體金屬絲呈現(xiàn)出節(jié)律運動這一基礎(chǔ)現(xiàn)象時的感受?！拔覀円恢痹谙蜃匀粚W(xué)習(xí)，簡單地說，就是探索讓柔性金屬具有像生物體那樣的功能性?！眲㈧o介紹，這是一種固液組合的柔性金屬——含鋁的液態(tài)金屬會“吞下”銅絲，而銅絲會在液態(tài)金屬“肌體”內(nèi)進(jìn)行長時間的往返運動?！安恍枞魏瓮饨鐒恿Γ皇菍~絲拽到體內(nèi)，就能使之呈現(xiàn)節(jié)律性振蕩，而且還可通過不銹鋼絲對銅絲的振蕩頻率和幅度加以靈活調(diào)控。這種形態(tài)以往從未被觀測到過。”

　　這一成果發(fā)表之后引起了全球關(guān)注，物理學(xué)家組織網(wǎng)站、英國《鏡報》等學(xué)術(shù)雜志或大眾媒體都進(jìn)行了報道，美國的《科技新時代》雜志甚至認(rèn)為它可能將是“新一輪軍備競賽的第一步”。

　　在這一領(lǐng)域，中國一直處于國際競爭的前沿。“非常幸運的是，液態(tài)金屬領(lǐng)域不少原始性、開創(chuàng)性的發(fā)現(xiàn)是由我們做出來的?！眲㈧o介紹，1999年他回國一段時間后就一直從事這方面的研究，逐步把一個本被認(rèn)為“不可能”的“冷門”，做成了今天的國際學(xué)術(shù)“熱點”——2011年，劉靜及其學(xué)生關(guān)于計算機CPU液態(tài)金屬散熱器的研究論文，被美國機械工程師學(xué)會會刊《電子封裝學(xué)報》授予2010年度唯一最佳論文獎；2014年年初，他們首次發(fā)現(xiàn)了“電場控制下液態(tài)金屬與水的復(fù)合體可在各種形態(tài)及運動模式之間發(fā)生轉(zhuǎn)換”的基本現(xiàn)象。2016年他們的一系列最新發(fā)現(xiàn)，讓柔性液態(tài)金屬研究更進(jìn)一步。劉靜說：“如果說我們先前的工作還是在培育柔性金屬的‘細(xì)胞’，那么現(xiàn)在它已經(jīng)有了功能性的內(nèi)外骨骼，這為柔性金屬的應(yīng)用提供了更多可能性。”

　　“液態(tài)金屬是綜合性前沿交叉領(lǐng)域，我組建的清華-理化所團(tuán)隊是強強聯(lián)合。實驗室有著學(xué)科交叉的濃郁氛圍，大家經(jīng)常在一起討論問題，互相激發(fā)靈感?！痹谝粋€冷門領(lǐng)域堅持十幾年，劉靜卻從不說困難，“追逐熱點是最輕松的，但科學(xué)不就是要永遠(yuǎn)追求前沿，做那些看似‘不可能’的創(chuàng)新和探索嗎？請關(guān)注南極熊3d打印網(wǎng)”

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來源：光明日報