（文章來源：北京科學(xué)中心）
大家應(yīng)該依舊對科幻電影《終結(jié)者2》中的反派機器人T-1000印象深刻，液態(tài)機器人殺手T-1000實在太過驚艷，它可以隨意變形，受傷或中彈后傷口會自動閉合，如同不死之身。

二十多年過去了，在今天，液態(tài)金屬的設(shè)定仍然不過時，在科學(xué)界，液態(tài)金屬成為金屬材料的新貴，其獨特的性能使其成為國內(nèi)外材料學(xué)界的研究開發(fā)重點。2017年液態(tài)金屬材料被收錄進(jìn)工信部、財政部和保監(jiān)會共同組織編制的《重點新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄（2017年版）》，被列為重點新材料。

而對于液態(tài)金屬，大多數(shù)人第一反應(yīng)就會想到水銀，其實，液態(tài)金屬可不是只有水銀。液態(tài)金屬是指熔點在室溫附近的一大類金屬或合金，水銀、銫、鎵、銦、銣等都算是液態(tài)金屬。

水銀（Hg）大家都很熟悉，銀白色，室溫下為液態(tài)，有毒性，常用來制作溫度計；鎵（Ga）是灰藍(lán)色或銀白色的金屬，熔點為29.8℃；銣（Rb）是一種的銀白色輕金屬，質(zhì)軟而呈蠟狀，熔點38.89℃；銫（Cs）是一種淺金黃色或銀白色金屬，熔點為28.40℃；銦是銀白色并略帶淡藍(lán)色的金屬 ，質(zhì)地非常軟，甚至可以用指甲劃痕，雖然熔點為156.61℃，但超強的可塑性也讓它可以加入液態(tài)金屬的合金中。

鎵、銫、銣這三種金屬都能在掌心融化，但是這個操作有危險，請不要輕易嘗試。水銀對生物體有毒害作用，銫性質(zhì)極為活潑，能與水劇烈反應(yīng)生成氫氣且爆炸，需要嚴(yán)格密封處理；銣和銫的性質(zhì)類似，由于與水反應(yīng)會放出大量熱，可使氫氣立即燃燒。

而鎵和鎵基合金（由鎵與銦、鉍、鉛、錫、鋅等金屬按照不同的配比配制而成，具有不同熔點的金屬合金，如鎵與銦、錫、鋅等按不同配比融合，可得到銦鎵、鎵銦錫、鉍銦錫和鉍銦錫鋅合金）具有熔點低、毒性低、黏度低、穩(wěn)定性好等優(yōu)點，常作為液態(tài)金屬原材料。

液態(tài)金屬是怎么制成的？液態(tài)金屬主要采用的是低溫熔煉制備工藝，將不同的金屬材料按照一定的配比，通過溫度控制使其充分融合，從而形成新的合金材料。根據(jù)成分配比的不同，最終形成的液態(tài)金屬材料將具備不同的性質(zhì)與功能，可實現(xiàn)不同熔點、不同粘度、不同熱導(dǎo)率和電導(dǎo)率以及不同物理形態(tài)的液態(tài)金屬材料。

因為液態(tài)合金具有液體形態(tài)和極佳的電性能以及熱力學(xué)性能，是電學(xué)性能和熱力學(xué)性能要求較高行業(yè)的首選，如電子制造行業(yè)、智能機器人等。有些液態(tài)金屬在無限變形的同時，還可保持金屬的導(dǎo)電性，可以應(yīng)用于柔性電子、皮膚電子；液態(tài)金屬應(yīng)用于三維的功能性打印, 可以做出很多可拉伸的器件；在醫(yī)療領(lǐng)域，液態(tài)金屬可作為神經(jīng)信號傳遞的通路植入生物體內(nèi)，幫助已斷裂神經(jīng)的恢復(fù)和再生。

液態(tài)金屬能造機器人嗎？說到液態(tài)金屬的應(yīng)用，最讓人關(guān)注的還有液態(tài)金屬機器人，現(xiàn)實中，柔性可變形智能機器人的確也是科學(xué)家們努力的一個方向。科幻作品中的液態(tài)機器人由液態(tài)記憶金屬構(gòu)成，全身可以隨意變形，能夠模擬復(fù)制體積相當(dāng)?shù)氖挛锖蜖顟B(tài)，甚至把機體與外界環(huán)境融合。液態(tài)金屬具有的種種特性，都讓人們看到了以它作為材料研制柔性機器人、微流體智能器件，以及液態(tài)金屬機器人的可能。

雖然目前對液態(tài)金屬的研究還做不到《終結(jié)者》中演繹的那么牛，但是人們發(fā)現(xiàn)室溫液態(tài)金屬具有可在不同形態(tài)和運動模式之間轉(zhuǎn)換的普適變形能力。比如說，當(dāng)你把液態(tài)金屬浸沒在水中，并給予它一個低電壓的刺激，你就可能會欣賞到液態(tài)金屬優(yōu)美的“舞姿”。

幾年前，由劉靜研究員帶領(lǐng)的中科院理化所、清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院聯(lián)合研究小組，在液態(tài)金屬實驗過程中發(fā)現(xiàn)置于電解液中的鎵基液態(tài)合金在和鋁結(jié)合后，能夠長期高速運轉(zhuǎn)，一小片鋁即可驅(qū)動直徑約5 mm的液態(tài)金屬球?qū)崿F(xiàn)長達(dá)1個多小時的持續(xù)運動，速度高達(dá)每秒5厘米，并可以根據(jù)環(huán)境進(jìn)行變形。這一發(fā)現(xiàn)為液態(tài)金屬柔性智能機器的研制和應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)。

與所有的新技術(shù)一樣，液態(tài)金屬的發(fā)展還處于不成熟階段，想要達(dá)到“液態(tài)機器人T-1000”的水平，還需要經(jīng)歷一個漫長的過程。未來還有很多的不確定性，不過這也是科學(xué)的魅力所在，期待未來的液態(tài)金屬能夠朝著“終結(jié)者”更近一步！另外，值得驕傲的是，在液態(tài)金屬研究上,我國正處于領(lǐng)跑者地位，我們一起期待我國研究人員有更多開創(chuàng)性的成果面世。
（責(zé)任編輯：fqj）