性能超群的新材料越来越成为世界强国科技竞争的焦点之一。从历史上看，隐身材料的发明，增强了战斗机的打击和生存能力；硅的研究和发现，推动了半导体信息和新能源等一系列产业；各种复合材料的发明也不断推动航空、航天的发展；可以说，新材料的研发能力，已经成为衡量一个国家综合国力的重要标准之一。
神奇新材料带来行业革命 隐藏着巨大的科学潜能
几乎每天晚上，位于中关村的中科院大楼，这几个窗户的灯光都会亮到凌晨两三点钟，这里的科研人员日以继夜研究的就是一种神秘的液态金属。
刘静是中国科学院理化技术研究所研究员，正是他通过17年持续不懈的研究，奠定了中国在全球液态金属领域的领先地位，他的液态金属研究论文也多次作为封面文章发表在全球多个顶级科学期刊，引领了全球对液态金属的研究。刘静告诉记者，液态金属并不只是一种，而是种类非常多的大家族，通过不同的金属和配比，可以获得不同性能的液态金属，比如眼前这杯液态金属，就是由镓和铟组成的液态金属合金。
液态金属价格昂贵，每公斤价值1000多元，由于它的密度是水的5到6倍，因此它的浮力也很大。但为了让电视观众对液态金属有一个更真实的感受，17年来刘静第一次把手放进了液态金属感受它的浮力。
生活中，刘静性格开朗，他开玩笑说，自己曾想做一个液态金属的游泳池，在里面漂浮的感觉一定远远超过中外闻名的死海。在小心翼翼地用酒精清洗并收集手上的液态金属后，刘静决定给记者看一看液态金属所独有的神奇的现象，就是在一定条件下，液态金属会像活的变形虫一样自动变形。
刘静说这个吞食了铝的液态金属，搁到石墨板上，加上温度和浓度的变化，会有自驱动变形，这也是刘静的实验室最近一年新发现的奇特现象，通过大量的研究，他认为这应该和它表面张力的变化以及电化学反应有关。此外，刘静还告诉记者，液态金属能够吞食其它金属获得能量，不停地运动。
这种奇特的类似生命现象让刘静很是着迷，他不断的研究背后的机理，并取得了一系列进展。在他看来，如果利用液态金属吞食铝后不断奔跑的特性，未来也许会产生划时代的的动力系统。
在刘静眼中，液态金属不仅仅是一种新的材料，它更代表着未来一个个新的产业。比如：液态金属吞食铝的过程中，会产生大量的氢气，研究后发现，液态金属能够去除铝金属外表的氧化膜，使得铝直接和水反应生成氢气，这也意味着清洁的氢能源动力时代也许会加速到来。
刘静：应该说是建立了一种非常快捷的制氢的方式，也就是说我们的能量只要用铝，就储存在铝里面需要的时候再用液态金属，把它表面的那层膜去除掉，跟水反应，就产生氢。
17年持续不断的研究，刘静发现液态金属在流体、热学、金属、电磁等方面拥有很多特殊性能。液态金属能够沿着电磁运动的方向不断前进，更加精密的控制后，它就能实现更为复杂或立体的运动。液态金属还具有超强的导热能力，因此，用液态金属来为大功率器件或装备传热降温，也会催生巨大的产业空间。实验室中现在看到的散热装置，下面的铜块通电后会迅速上升到1000度，但上面的液态金属冷却装置却能在很短的时间里，把温度降低到50度。
刘静：通常冷却都是用水，水散热效率大概达到几十瓦每平方厘米，那么空气冷却大概十几瓦每平方厘米，那么液态金属从理论上来讲，可以达到500瓦，800瓦甚至可以更高。这是源于这种材料的热流体特性。
刘静告诉记者，大功率器件的快速散热一直是困扰全球科技研发领域的重要障碍之一，甚至因为散热能力不足，一些极端装备的研发屡屡无法实现。而在刘静看来，液态金属超强的热传递能力，将大大提升中国在超级计算机、大功率卫星部件、大功率通讯基站等前沿领域的研发能力。
刘静：大功率激光有的能达到万瓦级甚至兆瓦级，这个热量是非常巨大的，其它的散热设备体积会非常庞大。除了激光，还有其它的微波、雷达，包括其它的像预警机等里面的大量散热的零件都是非常紧迫的。
除此之外，利用液体金属超强的热传导能力，还能促进中国在新能源发电设备的研发，在刘静的实验室里，这种双流体系统的管道中既有液态金属，也有低沸点的液体，它可以把底部的热量迅速带到顶部，产生更高效率的、能源回收发电系统。
通过科技转化，记者在刘静的实验室已经看到这样的产品被生产出来。液态金属也能应用于医疗健康领域，这只青蛙腿部被切断的神的的经被液态金属连接后，神经传导功能立刻恢复。此外，由于液态金属具备很好的导电性能，因此，也能用它生产出柔性线路，刘静率领的团队正研究用它制造可穿戴服装或柔性屏幕等领域。在中科院理化所刘静的实验室，记者还看到更多基于液态金属的各种特性，开发出的各种原型产品，其中液态金属生产出的笔，瞬间能够画出导电的电路，大大降低电子产品的研发周期。而在实验室的专利墙上，记者也看到液态金属更多应用领域：比如人体能量驱动的液体金属发电装置、液态金属的复合型面料、液态金属印刷电路板、磁悬浮车、液态金属刀切割系统、液态金属手机散热模块等几十项发明专利，刘静告诉记者，目前从全球来看，液态金属还是处于研究的初期，未来，还会有更多种类的液态金属被发现，也会有更为广阔的应用领域会被开发出来。
刘静 ：液态金属它不是一类，它是成百上千，甚至成千上万而每一种材料它的物质特性，它的应用特性包括它的应用范畴，其实是不很清楚的，所以这就意味着这个领域的科学真是无尽的科学潜能，在科学方面有巨大的发展机会。
从互联网时代到硬科技时代 中国制造站在世界高度
液态金属是中国在新材料领域取得的重要突破，随着越来越多种类的液态金属被发现，它也将衍生出更多的新兴产业。目前，我国在液态金属的研究和应用上处于全球领先地位。为了让领先的优势尽快产业化，液态金属科技成果的转化也正快速推进。
在中关村前沿技术创新中心的五楼，一台打印机在吱吱呀呀的声音中打印着电路图，和普通打印机不同的是，这台打印机使用的墨水是液态金属，把各种元器件放在这些打印出来的电路上后，它就成了一个真正的电子产品。参与研发设备的于洋博士告诉记者，这台打印机就是中科院刘静研究员液态金属科技转化的第一个成果。
北京梦之墨科技有限公司副总经理 于洋：我们在实验室研究的过程中，发现这个材料怎么可以附着在，一些我们意想不到的材料表面，同时我们又想到这个材料可以导电，那么是不是可以成为电路呢，逐步地想如何实现这样一台打印的设备。
因为传统电路板的制作效率很低，制作一张电路图，需要几天的时间才能完成设计、打印、转印、填涂、腐蚀、打孔、镀锡等一系列工艺。如果用打印机把液态金属打印出电路，也就意味着一天的时间就能完成电路的制作，这样的产品不仅有着巨大的市场，也会大大缩短中国电子产品的设计研发周期，有助于中国电子科技人员的创业创新。但一开始，液态金属打印机的研发并不顺利，主要是液态金属的打印很难控制，无法实现一个可控的、精密的图形打印。
液态金属密度远远超过普通墨水，它的表面张力也很大。研发时，要么液态金属流不出来，要么一流就是一大片，无奈之下，于洋购买了市场上所有种类的打印机进行研究，并且对液态金属进行各种改性实验，艰苦研发最终获得了成功，它的打印精度甚至比一根头发丝还细。由于打印出的液态金属电路是像水一样的流体，当线路被封在硅胶内后，任意弯曲、甚至拉长它也不会断裂。研发出全球独一无二的产品后，还需要强大的市场团队，当记者见到团队负责人陈柏炜时，他虽然腿部筋腱断裂，正在康复中，但依然带伤忙着公司的大小事务。
北京梦之墨科技有限公司总经理 陈柏炜：本身这个液态金属增材制造它是技术来源于中国科学院理化技术研究所，我们这个团队是将这个技术转化，应用到市场当中去去推广，是我们公司的主营业务，包括这些年轻人，都是刚入职的，都是在机器人大赛，获得过很多奖励的。
作为创业期的公司，虽然拥有全球独一无二的液态金属打印机，但陈柏炜却拖着伤腿一刻也不敢停歇，因为液态金属打印机还是新鲜事物，作为一种新型的制造平台性的产品，必须要开发出适合下游电子制造、机器人制造、医疗器械、穿戴装备、礼品等各行业的展品，才能引发各行各业的共鸣和需求，只有这样才能实现快速销售。
陈柏炜：最近我们对配方进行了一个调整和优化，可以在类似丝绸的材质上进行印刷，以后我们的智能服装的开发，希望能耐50－100次的正常洗涤，衣服能有3－5年的正常穿戴。
在研发部门，陈柏炜还带记者看了液态金属打印出的各种礼品。由于液态金属的表面天然就是镜面一样光滑，因此它银光闪闪的质感，甚至连白银都无法匹敌，并且批量制作就像打印一张图片那样轻松。
由于公司的展品都运到了广州参加展会，陈柏炜提出让设计人员现场创意，现场制作，为记者展示液态金属打印机快速制造电子产品的强大能力。他的设想是：现场设计制造一个能监控心跳速度的穿戴装备，防止爱好运动的体育爱好者过度运动而受伤。
而吉林大学应用化学专业的董仕晋博士接受挑战后，有个不同的想法。他的孩子还很小，不会说话，他想设计一个能实时测量孩子体温，一旦超过警戒值，就能自动报警的产品，造福天下的父母。
北京梦之墨科技公司研发人员董仕晋：当孩子的体温达到38、39、40这样的高度的时候，这个芯片就会发送信号到父母的手机上，让父母第一时间了解孩子体温的状况。
想法有了，他们很快就设计出了相应的电路，并发送到液态金属打印机进行打印制作，贴上电极贴片就可以把它粘贴在衣服内部。
调试好电脑后，林聚跑了起来，结果很快就监测到他的心率从85上升到了126。看到这个结果，林聚很满意，他告诉记者，如果涉及一个手机APP程序，运动者就能运动时在手机上看到自己的心跳速度，从而控制运动节奏了。
而董博士的设计电路经过液态金属打印、放上芯片、封胶后，也被放进了温箱内。经过测试，他的实验也成功了。
目前，液态金属打印机快速制造电路的强大能力，也吸引了投资机构的关注。这位来自中科院系统的的投资人专程来到这里考察，4年来他们已经投资了中科院系统及全国各大院校研究所190多家创新企业，在他们看来，这些以人工智能、基因技术、航空航天、脑科学、液态金属新材料等为代表的硬科技，都有可能受到市场的青睐。
米磊告诉记者，进行硬科技的投资，已经成为金融投资领域的新趋势。因此，液态金属也是他们重要的投资目标。
米磊：我们是非常喜欢液态金属这样一个新兴的技术，因为它代表了一个非常强大的技术驱动，一旦液态金属这个产业起来之后会对我们过去整个的制造会产生巨大的变革，而且我们中国正处在一个制造转型升级的一个转型期，这个时候更需要液态金属这样一个全新的产业，能够把我们过去中低端的制造业提升为高端的制造业。
作为创业者，陈柏炜也告诉记者，目前企业还很弱小，在科技成果转化过程中，中关村管委会给也给予他们巨大的支持，他们也希望，在政府部门的帮助下，迅速把液态金属打印机推广到全球市场。
即将结束采访时，记者注意到，于洋为了在全球牢牢占据优势地位，又开始默默地研发新一代的液态金属和其它材料混合的3D打印设备，这一设备如果研发成功，中国将具备立体电路的打印能力。
北京梦之墨科技有限公司副总经理于洋：液态金属技术是中国原创的技术，所以我们也有这样一种使命感和责任，要把这样一个技术迅速的突破，让它能够向全世界的范围之内，去波及它的影响力，让中国能够在液态金属这样一个领域，始终走在引领的这样一个地位上。
半小时观察：液态金属将给生活带来巨大改变
纵观人类文明的发展史，人类每一次的重大进步，都与新技术的开发应用有着莫大的关系。液态金属作为中国原创性的技术，目前正处在萌芽阶段，但它庞大的种类，数不清的特性，也会在未来衍生出一个个全新的产业。我们希望，这样一个充满无数梦想的产业，能够获得更多资本和人才的关注。我们相信，在不久的将来，液态金属将广泛应用在人们生活的方方面面，而与此同时，人们的生活质量也将得到更大的提升和改善。
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