“偶然性和必然性是相互关联的 。 正是由于团队长期对液态金属工作的坚持 ， 长期对它背后基础科学问题的研究积累 ， 从冷门做到热门 ， 才有了很多意外的收获 。 ”
饶伟
中国科学院理化技术研究所研究员
今天非常荣幸可以跟大家一起分享液态金属的前世和今生 。
说到液态金属 ， 很多人都会想到一部电影 ——《终结者2》 。 这部电影构筑了一个液态金属机器人的形象 。

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《终结者2》液态金属机器人：科幻与现实？
这样的一个机器人可以在固体和液体之间自由转换 ， 可以穿墙破壁 ， 甚至可以自由塑形 ， 可以奔跑 ， 在受到枪击之后也可以很神奇地进行自我修复 。 这样一个无所不能的机器人形象给我们带来了无数的遐想 。
科幻电影制作中充满了想象 ， 但是很多的科幻都是有着它的现实和科学基础的 。
构建液态金属机器人 ， 其中最为关键的就是室温液态金属材料 。
Part.1
室温液态金属材料
什么是室温液态金属材料呢？
从字面上理解 ， 它要在室温下兼具流体和金属两种材料的特性 。 可以实现肆意的流动 ， 同时还可以有不同的形状 。


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室温液态金属
常见的室温液态金属有下面几种类型 。
一种是金属汞 。 生活中常用的水银温度计当中用到的材料就是汞 ， 但是汞有毒 ， 并且很容易挥发 ， 现在已经被国家全面禁用了 。
第二类就是钠钾合金 。 我博士期间主要的研究对象就是钠钾合金 。 一般做实验的时候肯定要把灭火器放在旁边随时备用 ， 因为钠钾合金的化学性质太活泼了 ， 遇到水之后非常容易产生燃烧 ， 甚至是爆炸 。


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再有一类液态金属是金属铯及铯的同位素 。 铯的同位素具有很强的放射性 。
所以 ， 从安全性的角度来说 ， 这三类材料都不太适合在日常生活当中对它进行操控和利用 。
有没有一类室温液态金属没有毒 ， 不挥发 ， 同时化学性质也没有那么活泼 ， 而且没有放射性？
还真有 ， 就是镓以及它的二元、三元以及多元的合金 。
镓的合金的发现其实也有很长的历史了 ， 我们可以利用它高导热的特点 ， 把高密度热流所产生的热从一个地方转移到另外一个地方实现有效的散热 。
2002年 ， 我们团队在国际上首次提出了基于室温液态金属的芯片冷却技术 。 经过十几年的发展 ， 目前液态金属散热在芯片散热 ， LED灯 ， 激光器等领域都开始发挥它相应的作用 。


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近期我们也运用液态金属散热系统给无人机定制了一个特殊的散热系统 。
这样的无人机由于它加载了高功率密度的激光器 ， 所以对散热的要求是非常高的 。 液态金属散热以及相应的热界面材料可以很好解决它的散热问题 。