你以为只有猫是液体的？机器人也可以是液体的！

饶伟分享】液态金属的前世今生：从科幻到现实

今天，中国科学院理化技术研究所研究员饶伟为我们揭示了液态金属的神秘面纱，带领我们一探其前世今生。

提到液态金属，很多人首先想到的便是那部令人震撼的科幻电影《终结者2》。电影中，一个能够在固体和液体之间自由转换的液态金属机器人形象深入人心。它似乎拥有无穷的力量，可以穿墙破壁，自由塑形，甚至在被枪击后神奇地自我修复。这个无所不能的机器人形象激发了我们的无限遐想。

饶伟告诉我们，科幻电影中的想象并非完全凭空创造。很多科幻元素都有其现实和科学基础。构建液态金属机器人的关键便是室温液态金属材料。

那么，什么是室温液态金属材料呢？它需要在室温下兼具流体和金属两种材料的特性，既可以自由流动，又可以保持不同的形状。

室温液态金属主要包括两类。一类是金属汞，生活中常用的水银温度计当中用到的材料便是汞。汞有毒且易挥发，已被国家全面禁用。另一类则是钠钾合金，饶伟博士期间主要研究对象为此。钠钾合金的化学性质非常活泼，遇到水后容易燃烧甚至爆炸，因此实验时需要将灭火器放在旁边随时备用。

饶伟的分享让我们对液态金属有了更深入的了解。从科幻到现实，液态金属的研究和应用正不断取得新的突破。我们期待着液态金属在未来能够为我们带来更多的惊喜和可能性。再探液态金属领域：从散热到液态金属机器人的神奇之旅

在探寻材料科学的神秘领域时，我们发现了液态金属这一令人着迷的材质。其中，金属铯及其同位素作为一类液态金属，因其强烈的放射性，在安全性的考量下，其在日常生活中的应用受到一定限制。那么，是否存在一种既安全又实用的液态金属呢？答案是肯定的，那就是镓及其合金。

镓的合金的发现历史丰富，其高导热性的特性使其能够在高密度的热流中，从一个地方转移到另一个地方，实现高效的散热。我们的团队在2002年首创了基于室温液态金属的芯片冷却技术，经过多年的发展，液态金属散热已经在芯片散热、LED灯、激光器等领域发挥了巨大的作用。

不仅如此，液态金属的应用还拓展到了无人机领域。我们为搭载高功率密度激光器的无人机设计了一种特殊的液态金属散热系统，解决了其散热难题。

而更为激动人心的是，我们最近的一个发现为液态金属机器人的研发开启了大门。在一次偶然的实验中，我们结合了液态金属、电解质和电极三个基本要素，发现液态金属在电极的引导下可以实现定向运动。这一发现仿佛握住了开启液态金属机器人世界的钥匙。

对于科学工作者来说，从液态金属散热到液态金属机器人的探索是一个漫长而充满挑战的过程。如今，我们已经迈出了关键的一步。这一神奇的发现为我们带来了无尽的想象和可能性。未来的液态金属机器人会在哪些领域发挥作用？又将带来怎样的革命性改变？让我们拭目以待！探索液态金属的奇妙世界

当我们把机体中的三个要素转移到开放的玻璃器皿里，一个神奇的液态金属二维薄膜出现在眼前。它在瞬间变化，从二维平面转化为三维液态金属液滴，展现了一个惊人的比表面积变化范围，跨度高达一千倍。这种大尺度变形的过程令人叹为观止。

更令人兴奋的是，这种变形是可逆的。通过调控液态金属液滴表面的氧化层，使其在电场和化学场的协同作用下实现可逆变形。这标志着我们对液态金属的控制达到了一个新的高度。

除了变形，液态金属还能实现定向运动。在电场的引导下，它可以穿越狭窄的缝隙，从空间的一端运动到另一端。即使面对比自身直径小十几倍的缝隙，液态金属依然能够自如穿梭。这种运动特性让我们看到了液态金属在微型机械、生物医学等领域的应用前景。

更令人惊奇的是，液态金属在遭遇斜坡时，竟能像毛毛虫一样逆重力攀爬。这一发现为我们打开了新的想象空间，或许在未来的科技领域，我们可以利用液态金属的逆重力特性，创造出更多的可能。

在这项实验中，我们还实现了液态金属的自由塑形效应。通过调控机理，我们可以轻松获得液态金属线、三角形液态金属、正方形液态金属等各种复杂形状。这一发现将极大地推动液态金属在艺术创作、工业设计等领域的应用。

在这个充满奇幻和可能性的世界里，液态金属展现出了无尽的魅力。让我们期待更多的科学家和研究者在这个领域继续探索，为我们揭示更多液态金属的奥秘。探索液态金属的无限可能：塑形、磁控与热控的奇妙世界

你是否想过液态金属在受到不同外场影响时会展现出怎样的行为？最近的研究为我们揭示了这一领域的神奇之处。

让我们回顾一下液态金属在电场调控下的行为。在电场的作用下，液态金属展现出了一系列惊人的动态表现。但除此之外，其他的外场是否也能对液态金属产生影响呢？答案是肯定的。

当液态金属置身于磁场之中，它会如何表现呢？下图展示了液态金属在磁场的调控下合并并且逆重力攀爬的过程。这不仅展现了液态金属的变形能力，还实现了磁性的重构，为柔性顺磁性材料的应用开启了新的可能。

除了磁场，热场也对液态金属产生了调控作用。通过外激光，我们可以自主调控液态金属复合材料的行为。例如，复合材料可以构建成一个像“章鱼”一样的存在。当激光器指向哪里，它就会响应到哪里，甚至在温度高的时候，还可以模拟出章鱼的“眼泪”，并且像毛毛虫一样进行伸缩前进。

这些发现不仅让我们对液态金属有了更深入的了解，还为我们提供了更多的应用可能性。从磁控到热控，液态金属的行为展现出了前所未有的多样性和复杂性。随着研究的深入，我们有望看到更多关于液态金属的创新应用，为我们的生活带来更多的便利和惊喜。

在这个充满探索与发现的时刻，我们期待着液态金属未来更多的突破和进步。热控：液态金属的变形与运动之旅

Part 3：液态金属机器人研究的重大突破与进展

我们渴望构筑更为复杂、更智能的液态金属机器人。当提及智能化，我们想到了类生物体机器人，它们最显著的特征是能在没有外部驱动的情况下实现自主运动。

对于液态金属机器人，是否也能实现这一特性呢？这引出了我们的一次偶然实验。实验中，我们的研究人员用铝箔拨动液态金属液滴，出乎意料的是，液滴“吃下”了铝箔，并在电解质溶液中实现了长达一个多小时的自主旋转，它甚至可以在各种形状的沟槽中运动。

这一发现犹如液态金属机器人研究领域的分水岭事件，引起了世界主要媒体的广泛关注，并当选为两院院士评选的年度重大新闻进展之一。

更进一步的，类生物体机器人的另一个显著特征是它们的固液组合性质，类似于人的坚硬骨骼与柔软肌肉的组合。液态金属机器人能否实现自驱动的固液组合机器呢？

自驱动固液组合机器：生命特性的模拟

生命最基本的特征是节律性和周期性，现在液态金属的类生物体机器人也可以具有这样的特性。我们的液态金属机器人在模拟生命的道路上更进一步，通过自激振荡效应和胞吞效应等生命特性的模拟，让我们对液态金属机器人的未来充满了更多的期待和思考。类生物体特征的液态金属：胞吞效应与变色奇迹

透过生动鲜活的动图，我们可以清晰地看到液态金属展现的胞吞效应——轻松吞噬表面附着的铜颗粒，仿佛具有生命。

当我们谈及类生物，自然会想到自然界中那些能与环境融为一体的神奇生物，通过变色实现隐身。那么，液态金属是否也能如此神奇？

液态金属通常以银白色的金属光泽呈现，但它是否有潜力变幻出各种颜色呢？

这引出了一个偶然的发现故事。当时，我们正在制作一个科普视频，需要重复液态金属变形的实验。于是，我安排了我的学生去完成这个任务。

在实验过程中，由于学生的经验不足，不慎在液态金属液滴中加入了过多的铝。这一小小的变化带来了惊人的效果——液态金属不仅在变形，同时还在变色，从淡黄到棕色，再逐渐深化。这一发现令我们大为惊喜。

这个意外的实验成果仿佛揭示了液态金属更为深层次的类生物特性，它不仅具有胞吞效应，还能像自然界中的生物一样，通过改变颜色来适应环境。这一发现不仅为我们提供了对液态金属的新认识，也为我们探索其潜在应用打开了新的大门。

随着研究的深入，我们期待液态金属能展现出更多令人惊叹的特性，为科技世界带来更大的惊喜。探索类生物特性：结构色引发的变色奇迹

为什么某些生物体会展现出令人惊叹的变色现象呢？这一切的背后究竟隐藏着怎样的奥秘？科学家们经过深入研究，发现了一个重要的秘密——氧化层在其中扮演了关键的角色。这个看似微小的构造改变，竟然对光路产生了深远影响，使得生物体能够根据环境进行色彩的转变。

当我们揭开这一奥秘的面纱后，更进一步的探索便开始了。通过对氧化层厚度的精密调控，我们成功地将液态金属变幻出多种色彩，从黄色的液态金属到黑色的液态金属，甚至是彩虹色的液态金属，每一种都令人叹为观止。

液态金属的魅力不仅仅在于其多变的色彩，更在于其在各种外场下的多功能性。在电、磁、声、光、热、化学等场的控制下，液态金属能够展现出各种令人惊叹的功能，如同拥有生命的进化历程一般。它不仅能够在各种环境下自如地适应，甚至在某种程度上可以模仿生命体的行为，如跑、跳、走、吃等。

生命体的进化是一个充满神秘和惊奇的过程，液态金属机器人的发展亦是如此。从最初的电控机器人到如今的液态金属机器人，仅仅经历了五年的时间，但其所展现出的潜力和可能性却令人无比期待。

那么，未来是否会出现像《终结者2》中的液态金属机器人那样，能够自我变形、自我修复、拥有思维和运动能力的生命体呢？科学家们认为，这种可能性是存在的。而且，随着不同学科的研究者涌入液态金属研究领域，多学科交叉的碰撞肯定会为液态金属机器人带来更多的创新和突破。让我们共同期待这一未来的科技奇迹吧！液态金属的神奇应用

液态金属机器人，其神奇之处远超过我们的想象。除了在我们日常生活中常见的散热应用，液态金属还有哪些令人惊叹的应用场景呢？

让我们再次提及那些偶然的惊喜。在实验中，我们有时无意中将液态金属液滴落在桌面或电脑屏幕上。习惯性的动作便是轻轻涂抹这滴金属，随着涂抹，液态金属竟然变成了一条连续的金属线。

这一发现使我们产生了新的思考：能否用液态金属来制作电子电路呢？

传统电子电路的制作过程繁琐，需要刻蚀和多种复杂仪器的辅助。而液态金属电子电路的制作却简洁得多。就像打开一扇新的大门，液态金属为我们带来了制作电子电路的新方式。

更令人兴奋的是，液态金属打印技术正打破制造的界限，引领我们走向普适制造的新时代。正如视频中所示，液态金属墨水可以直接打印在基底上，一步到位，无需任何外部辅助。

动态图展示了液态金属印刷电子在多个领域的应用潜力。在智能空间、人机交互、柔性电子屏、即时教育以及未来的物联网领域，液态金属都将发挥至关重要的作用。它的应用前景如同星辰大海，充满了无限的可能。科学与艺术的完美融合——液态金属与织物的创意结合

想象一下，液态金属被巧妙地打印在织物上，与服装设计的光影效果相结合，将带来一种超乎想象的视觉盛宴。这种独特的结合，不仅是技术与艺术的交融，更是人类创造力的极致体现。

液态金属的独特性质使其在织物上展现出迷人的光影效果。随着光线的变化，液态金属打印的图案会呈现出动态的美感，如同流动的音符在舞动。这种独特的视觉效果无疑将为服装设计师提供无限灵感和创意空间。

这种科学与艺术的融合不仅提升了服装的视觉效果，更在实用性上有所突破。液态金属的特殊性能使得织物更加耐用，同时还赋予了服装一些特殊的功能性，如抗皱、防水等。这种创新的结合方式将极大地推动纺织行业的创新发展，引领时尚潮流的新方向。

科学与艺术的融合为我们带来了液态金属与织物的创意结合，这种独特的结合方式不仅展示了技术与艺术的完美交融，还为我们带来了实用与美观兼具的服装产品。让我们共同期待这一领域的更多创新和突破，为我们的生活带来更多的美好与惊喜。科学与时尚的完美交融

除了其在科技领域的广泛应用，液态金属在时尚界也展现出了惊人的潜力。想象一下，将液态金属的柔性电路与充满时尚感的服装有机结合，液态金属便成为连接电路的桥梁，为我们带来璀璨的光效，仿佛将一片璀璨的星空穿在了身上。

在此，我想与大家分享一些心里话。如果有人问我，有没有一种材料能满足我们所有的想象？我会毫不犹豫地回答——液态金属。

液态金属的神奇效应背后，隐藏着各种偶然性。但偶然性与必然性相互关联。正是因为研究团队长期对液态金属的深入研究和对基础科学的积累，我们才收获了许多意外的成果。

值得一提的是，与其他材料技术不同，液态金属相关的材料和技术源于中国，并在中国发展壮大，这是一项地地道道的中国创造。

历史文明的发展，往往以所使用的材料来划分时代，如石器时代、青铜器时代、铁器时代和新材料时代。由此可见，材料、工业经济和人类文明的发展是紧密相连的。随着更多液态金属材料的发现，我们有望进入一个全新的时代——液态金属时代。

在液态金属时代的黎明，让我们期待液态金属改变我们的认知，重塑科学理念，提升技术水平，并推动人类物质文明的进步。