液態(tài)金屬是一種不定型金屬,可看作由正離子流體和自由電子氣組成的混合物,具備熔點(diǎn)低,抗腐蝕、耐磨等特點(diǎn),在醫(yī)學(xué)和消費(fèi)電子領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。
自諾神最新大作《星際穿越》登陸北美以來(lái),就不斷刷新著票房數(shù)據(jù)和用戶(hù)評(píng)分,據(jù)聞?dòng)捌薪o出了有史以來(lái)最為真實(shí)的黑洞模擬,因而被盛贊為“最科學(xué)的科幻電影”的電影。宇宙天體、五維空間那些讓人腦洞大開(kāi)的科幻場(chǎng)面,也真有照進(jìn)現(xiàn)實(shí)的一天。
1991年科幻大片《終結(jié)者2》中,液態(tài)金屬機(jī)器人T-1000的“特異功能”依然讓人震撼:它能夠隨意變換各種物體造型,遇到鋼水能在短時(shí)間內(nèi)重新融合。在美國(guó),大約有2000萬(wàn)人備受100種不同程度的神經(jīng)損傷折磨,如今液態(tài)金屬機(jī)器人這種“特異功能”正準(zhǔn)備解救這些患者。
盡管大部分的神經(jīng)損傷并非不治之癥,可以通過(guò)移植其他神經(jīng)連接斷裂的神經(jīng)纖維來(lái)治療,但神經(jīng)末梢的生長(zhǎng)速度十分緩慢,而漫長(zhǎng)的自我修復(fù)過(guò)程,很可能導(dǎo)致肌肉退化萎縮甚至殘疾。醫(yī)學(xué)界普遍認(rèn)為,如果在治療階段大腦信號(hào)仍能到達(dá)肌肉,那么神經(jīng)的恢復(fù)速度有望增加,但按照目前的醫(yī)學(xué)水平,要做到這一點(diǎn)還異常艱難。
清華大學(xué)劉靜教授小組的研究人員表示,液態(tài)金屬神經(jīng)連接與修復(fù)技術(shù)可能會(huì)成為新突破口。在聯(lián)合中科院理化技術(shù)研究所的力量下,研究小組建立起牛蛙腓腸肌模型,將切斷的牛蛙腓腸肌的坐骨神經(jīng)放置在液態(tài)合金中,采用液態(tài)金屬連接剪斷的神經(jīng)組織,施以微弱電刺激。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,液態(tài)金屬能夠讓大腦發(fā)出的信號(hào)順利和肌肉進(jìn)行交互傳遞,效果接近未受損的神經(jīng),而且比傳統(tǒng)的林格氏液更勝一籌。值得一提的是,由于液態(tài)金屬在X射線下具有很強(qiáng)的顯影性,因而在完成神經(jīng)修復(fù)之后很容易通過(guò)注射器取出人體,避免了復(fù)雜的二次手術(shù)。實(shí)驗(yàn)表明,液態(tài)金屬能保持神經(jīng)的活性和自我修復(fù)能力,將來(lái)可應(yīng)用于神經(jīng)修復(fù)手術(shù)中。
研究人員表示,液態(tài)金屬能快速建立斷裂神經(jīng)之間的信號(hào)通路及生長(zhǎng)空間,有效地提高神經(jīng)再生效率。但目前也正是處于模型研究階段,至于植入后,人體會(huì)否構(gòu)成健康隱患,以及普及過(guò)程中的難度等問(wèn)題,還需要通過(guò)臨場(chǎng)測(cè)試才能進(jìn)一步解決,科學(xué)家們踏出的第一步,或許未來(lái)我們也能像T-1000那樣,擁有刀槍不入的神經(jīng)系統(tǒng)。
液態(tài)金屬是一種不定型金屬,可看作由正離子流體和自由電子氣組成的混合物,具備熔點(diǎn)低,抗腐蝕、耐磨等特點(diǎn),它一直被廣泛應(yīng)用在消費(fèi)電子領(lǐng)域,比如 HEAD滑雪板、OMEGA手表都應(yīng)用了這種新材料。蘋(píng)果公司也是其“擁躉”,iPhone4s的卡槽捅針就有它的應(yīng)用,另外HTC、三星、諾基亞等公司亦已經(jīng)布局液態(tài)金屬的生產(chǎn)應(yīng)用,國(guó)內(nèi)手機(jī)廠商如OPPO、Vivo、華為等公司也在部分終端上使用液態(tài)金屬材質(zhì)的SIM卡托槽及其他部件。
上個(gè)月底,有媒體消息顯示蘋(píng)果公司在韓國(guó)申請(qǐng)了一項(xiàng)液態(tài)金屬散熱器專(zhuān)利,這種散熱器能通過(guò)自然的空氣對(duì)流或者空氣強(qiáng)制對(duì)流來(lái)散熱,或者通過(guò)液體相位變化或液體冷卻來(lái)散熱。有了液態(tài)金屬,人們也能夠更好地控制液態(tài)金屬的移動(dòng),改良電子回路的性能。
當(dāng)前,科學(xué)家對(duì)液態(tài)金屬的研究幾乎都集中在如何增大材料表面張力的變化幅度。美國(guó)卡羅萊納州一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)成功制造出自愈液態(tài)金屬,他們利用鎵銦合金制成了液態(tài)金屬,在室溫下是液態(tài),表面張力可以達(dá)到約500微牛頓/米,把其放在桌面上會(huì)是球形,而對(duì)液態(tài)金屬通上不到1伏特的電壓后表面張力會(huì)下降,它變成一個(gè)薄平面。這項(xiàng)研究實(shí)現(xiàn)了金屬材料表面張力的最大變化幅度,而且能用小于1伏特的電壓就能操控,突破了過(guò)往的研究。
如果你還是想問(wèn),這高大上的研究和老百姓有什么關(guān)系?如果科學(xué)家真做出了一個(gè)液態(tài)金屬機(jī)器人,它可以在憑借其“變形”技能穿過(guò)各種狹小的空間,然后恢復(fù)原狀營(yíng)救受災(zāi)群眾,成為抗震救災(zāi)中真正的“鋼鐵俠”。
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