液態金屬也可以有磁性來看看中國科技者的世界級研究成果
來自中國北京航空航天大學的科學家梁虎、劉靜等人創造出了一種可以在三維空間自由操縱的磁性液體金屬。它可以在水平方向和垂直方向通過磁鐵自由拉伸。而且這種拉伸是可逆的,持久的,並能夠重複很多次。
液體金屬其實並不稀奇,我們常見的汞,也就是水銀,就屬於液體金屬。
除了汞之外,其他的金屬也有液態的形狀,當金屬達到熔點的時候,就會化成“一灘液體。”
生活中我們很常見的例子就是煉鋼,將鐵熔成熔融態,然後再倒入模具,變成其他的形狀。
這就是金屬變成液態的作用,通過變成熔融態來改變自身形狀。
但是如果要再變成其他形狀的話,就需要再次變成熔融態。
好了,回到正題,磁力液體金屬是什麼呢?
首先,要說明的是,液體金屬其實是沒有磁性的。
比如鐵,我們都知道磁鐵可以吸附鐵。
但是當鐵變成熔融態時,鐵就變成了順磁性物質,基本上很難被磁鐵吸附上。
所以厲害的地方來了,我國科學家研究出了帶磁力的液體金屬。
這是怎麼實現的呢?
根據梁虎等人發表在《ACS應用材料與接口》雜誌上的論文。
他們選取了鎵、銦和錫合金等在常溫下為液態的金屬,然後將它們浸沒在鹽水中。
完了之後,在這些金屬液滴中加入鐵顆粒(增加磁性),這樣就會在金屬表面形成一層氧化鎵塗層。
這個塗層可以降低液態金屬的表面張力,可以有效保護拉伸過長而導致液態金屬破碎。
接下來,就是實驗環節了,研究小組使用磁力向左右兩端和上下兩端拉伸金屬液滴,金屬滴都沒有出現破碎,就算分開後也能重新連接到一起。
不僅僅是這樣,由於鎵、銦這些液態金屬還具有高導電性,因此把金屬液滴拉伸並連接到一個簡單的電路上時,能使電路上的LED燈亮起。
那麼這個研究的意義有什麼呢?
根據論文來看,對於現在的仿生機器人和柔性電子設備可能是最大的幫助。
比如目前手機界廣受關注的折疊屏手機,各大手機廠商都在這塊下功夫。
但是受制於現在的屏幕技術,其實折疊屏並不完美。
因為現在使用的屏幕還是塑料屏幕,使用的壽命不會很長,並且容易刮花。
如果可以將磁力液態金屬做成屏幕,那麼耐用性將會大大提高。
但是,現在的研究還只能說完成了一半,雖然磁力液態金屬的可塑性、磁性、可延展性都很有潛力。
但是目前還有一個約束,那就是液態金屬仍需要浸在鹽水中。
當這個約束去掉的時候,或許離全新的設計也就不遠了。