金属的密度低于水？刘静团队再次实现液态金属领域新突破！
最后更新：2020-03-19 16:07:20 手机定位技术交流文章
再次在世界领先的液态金属领域取得了新的突破。
近日，中国科学院物理与化学技术研究所兼职研究员、清华大学医学院生物医学工程系教授刘晶的团队首次提出“轻液态金属”的概念，研制出密度低于水的液态金属复合材料，为建造液态金属机器人奠定了基础。
据报道，该小组的论文《轻质液态金属实体》于2020年2月17日发表在《高级功能材料》杂志上密度低于水的
液态金属复合物
“液态金属”是一种无定形的可流动金属，可视为由正离子流体和自由电子气体组成的混合物液态金属作为可变形智能机器的基本元素，为可变形物体(尤其是液态机器)的设计和制造开辟了一条新的途径正如刘晶教授所说:
柔性机械和可变形机械是材料科学和机械科学中非常重要的领域，柔性是液态金属的独特行为
但与此同时，液态金属的缺点之一是其密度高，这意味着它给机器增加了额外的重量，从而削弱了它的便利性。
为了解决这个问题，刘晶团队提出了“轻液态金属”——一种非常规的超轻材料，由空心玻璃泡和镓铟共晶组成
下图A是中空玻璃微珠的结构示意图，图B是玻璃气泡的实景照片(左)和显微镜照片(右)。
此外，雷锋网了解到共晶是一种物理现象，它是指在低于任何成分的金属熔点的共晶反应温度下，将某种成分的合金液体冷却、凝固和结晶成两种或多种致密晶体的混合物。顾名思义，镓铟共晶是镓(镓)和铟(铟)的混合物，密度为6.25克/厘米(25摄氏度)
相同重量(10克)的eGaIn和Gb-Egalan的[比较)
而Gb-Egalan的密度低于2.010克/厘米，甚至高达0.448克/厘米，比水轻(密度为1克/厘米)-这是因为水和液态金属对玻璃表面的亲和力不同。当与水接触时，玻璃微珠-水的内部结构会发生变化，从而引起密度的变化。
下图显示了不同eGaIn体积百分比(= 0%、6%、12%、18%、24%、30%、36%) (K1、Q25、Q46为三种中空玻璃微珠)下的Gb-eGaIn密度变化
2年5月，014，刘晶团队发表了一篇题为《液态金属的多样性——不同形态间的液态金属多晶型学》的论文，揭示了室温液态金属具有普遍的变形能力，可以在不同形态和运动模式间转换。
事实上，GB-eGaln还可以通过温度调节保持优异的顺应性和导电性，并可以在完全软态和硬态之间自由切换。据报道，经过8次反复使用，该产品可制成薄片或构造成三维结构，功能无明显损失(如下图所示)在
的基础上，研究小组还将GB-eGaln与磁铁相结合，设计浮力部件，以提供开关和负载元件的功能。该研究小组表示，预计在不久的将来，将使用G B-Egalan制造软机器人和智能水下设备。
中国在液态金属方面领先世界
事实上，中国在液态金属方面领先世界，与这一成就最密切相关的名字是刘晶
[雷锋网注:百度百科图苑]
雷锋网了解到，刘晶教授是清华大学较早的一批直接博士生，1992年本科毕业后开始专攻生物传热
是中国科学院和清华大学“百人计划”的生物传热专家。其研究方向包括低温生物医学工程、常温和高温生物医学工程、微纳米流体和热技术、先进的热管理技术、超常规能源技术等。2014年9月，在日本京都举行的国际传热会议上，刘晶教授每四年被授予传热学术界的“终身成就奖”，即“威廉·比格尔奖章”，每次只有一名获奖者。
2001，刘晶教授的颠覆性观点“液态金属可以在室温下流动，为什么它不能与芯片冷却有关？”他帮助他打开了“通往新世界的大门”，随后在世界上引起了轰动。
刘晶团队近年来在液态金属方面取得突破的大致时间线如下:
2013，首次发现液态金属和水的复合体在电场控制下可以在多种形式和运动模式之间变化的基本现象；首次发现液态金属在吞下少量铝后会自动高速移动并变形。通过将液态金属制成印刷“墨水”，在纸上直接产生电子电路的技术首次被开发出来。
2，015年，世界上第一台自驱动液态金属机研制成功，为开发实用的智能电机、血管机器人、流体泵送系统、柔性执行器甚至液态金属机器人奠定了基础。在
2016中，报道了一种异常独特的液态金属固液组合机的自激振荡效应，验证了其在药物输送中的潜在价值。研制了一种由柔性可变形“车轮”驱动的微型汽车。
2019，开发了液态金属电子纹身，为个性化医疗和可穿戴设备提供了新的解决方案。首次系统地提出了未来精密柔性机器人发展的“液体集成”(I-LIVE)的一般原理，为发展接近动物和人类功能的新一代精密柔性机器人奠定了坚实的基础。报道了一种新型功能性复合肿瘤栓塞剂液态金属/海藻酸钙水凝胶，可制成具有特定功能的肿瘤制剂。
。至于所取得的成就，刘晶教授说:< br>
如果所制造的东西能够被世界真正使用，哪怕只是一点点，我认为那就是最大的满足和成就。
参考文献:
https://online library.wiley.com/doi/pdf/10.1002/adfm.201910709
https://baike.baidu.com/item/ % E6 % B6 % B2 % E6 % 80% 81% E9 % 87% 91% E5 % B1 % 9E % E6 % 9C % BA % E5 % 99% A8 % E4 % BA % BA/16986282
https://www . Tsinghua . edu . cn/publish/thu news/9650/2014/199
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