刘静：把液态金属从“冷门”做成“热点”

中国科学院物理与化学技术研究所的兼职研究员、清华大学医学院的教授刘晶最近一直很忙。由他领导的联合研究小组首次揭示了柔性液态金属的节律性自发振荡效应和跳跃现象，并在液态金属理论上取得了突破。柔性液态金属“*”可以承载3D打印的塑料汽车或船只，在电场中进行各种复杂的运动，并携带物质。

柔性液态金属是一种可变形的金属。此外，科学家们对它也有更多的“智慧”期望:能够自主移动，并拥有生物体的一些基本功能。液态金属研究一旦取得突破，将会给智能机器人制造、国防军工、生物医药、电子、材料科学等领域带来颠覆性的变革。

"震惊！"刘晶描述了当他和他的学生第一次观察到由液态金属驱动的固态金属线有节奏运动的基本现象时的感受。“简而言之，我们一直在向大自然学习，探索如何让柔性金属具有与生物体相同的功能。”刘晶介绍说，这是一种具有固液结合的柔性金属——含铝的液态金属会“吞下”铜线，而铜线会在液态金属的“体内”作长期的往返运动。“它不需要任何外部电源，只需将铜线拉入体内，使其有节奏地振荡，通过不锈钢丝可以灵活控制铜线的振荡频率和幅度。这种形式以前从未出现过。”

这一成就自发表以来吸引了全世界的关注。物理学家已经组织了网站，学术杂志如《英国镜报》和大众媒体都报道了这件事。美国杂志《新科技时代》甚至认为这可能是“新一轮军备竞赛的第一步”。

在这个领域，中国一直处于国际竞争的前沿。"幸运的是，我们在液态金属领域取得了许多开创性的发现."刘晶说，自从1999年回到中国后，他就一直从事这项研究，逐渐把一个被认为“不可能”的“意外”变成了今天的国际学术“热点”——2011年，刘晶和他的学生们关于电脑*处理器液态金属散热器的研究论文获得了美国机械工程师学会杂志《电子封装杂志》2010年唯一的最佳论文奖。2014年初，他们首次发现了“液态金属和水的复合体在电场的控制下可以在各种形式和运动模式之间变化”的基本现象。他们在2016年的一系列最新发现将进一步推动柔性液态金属的研究。刘晶说:“如果我们以前的工作是培养柔性金属的‘细胞’，现在它有功能性的内部和外部骨骼，这为柔性金属的应用提供了更多的可能性。”

“液态金属是一个综合性的前沿和交叉领域，而我组建的清华物理化学研究所团队是一个强有力的组合。这个实验室有很强的跨学科研究氛围。人们经常一起讨论问题，互相启发。”在坚持一个不受欢迎的领域十多年后，刘晶从未说过这很难，“追求热点是最容易的，但科学不是一直在追求前沿，进行看似不可能的创新和探索吗？”(记者齐芳)

本文中的图片由刘晶提供。

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