科学家可以不用动手就能操纵这种液态金属

物理学家王晓林自豪地宣称，他实验室的研究将科幻小说中的虚构性带入现实。科幻电影（包括他最喜欢的电影系列《终结者》和《黑客帝国》 ）指导了他的大部分研究；他的最新研究让人想起《终结者 2：审判日》中的场景和变形的 T-1000 反派。王晓林的研究本身就很抢眼：他的团队可以操纵液态金属的形状和运动，甚至可以让它们悬浮起来——所有这些都是在远处完成的。

“最初的想法是制作电影中的所有特效，”澳大利亚伍伦贡大学超导与电子材料研究所的王教授说。“对于普通观众来说，电影中的所有液态金属效果都是科幻小说，”他补充道，“但对我们来说，它们都是科学事实。”他说，到目前为止，其他非接触式操控技术，例如使用声波或光的技术，通常一次只能推动一个或几个微观物体。另一方面，他的团队的新研究成果最近发表在《美国国家科学院院刊》上，可以处理更大、自由流动的金属目标。

王的研究以液态金属合金 Galinstan 为主角，这种合金是镓、铟和锡元素的混合物。它的熔点为零下 2 华氏度，因此在室温下，这种金属始终呈液态。（低于 2 华氏度时，它呈固体状态。）除了 Galinstan 无毒且导电外，这种合金的表面张力还可以控制。这种特性决定了液体是会凝结成液滴还是会渗出成水坑。研究人员发现，用电击材料以氧化其表面会触发其改变表面张力，从而改变液态金属的形状。

为了进行令人赞叹的演示，研究人员将 Galinstan 注入一桶氢氧化钠中，氢氧化钠是一种氧化剂，是 Galinstan 进行表面张力转换氧化反应的化学原料。起初，合金滴入桶中，就像漏水水龙头上的水滴一样。但一旦研究人员接通电压，滴落的金属就变成了一条直径与人的头发一样粗的连续水流。更重要的是，在附近有磁铁的情况下，自由落下的细雨变得生动起来。

带电金属与磁铁的运动步调一致，因为它有电流。电流反过来会在液态金属周围产生自己的微型磁场，以抵消外部磁铁的影响。通过将背景磁铁放置在正确的位置，研究人员在液态金属中产生了一种排斥力，足以支撑整个金属流以抵抗重力；有些金属流一次长达三英尺。进一步切换外部磁场就像一只看不见的手一样引导着金属流。

当研究人员将磁铁移到流动的金属周围时，金属在空间中同步移动，在重力的牵引下不断旋转和甩动，仿佛它有自己的想法。“这就像挥舞着一条丝带，”这项研究的作者、伍伦贡大学物理学家、实验负责人亚华·何 (Yahua He) 说。“这太神奇了。”

王和何表示，他们的技术可用于将液态金属雕刻成有用的结构——一种能够实现精细特征的金属制品。研究人员还希望将这种液态金属与其他材料结合起来，制造出智能假肢。据王称，液态金属可切换的刚性和柔韧性可用于制造人造肌肉。不过可以肯定的是，目前，王的液态金属——也许值得庆幸——还远远达不到虚构的 T-1000 所能做到的程度。

与此同时，研究人员正在探索动态液态金属中存在哪些新现象。过去，该团队已经展示了他们的液态金属可以改变形状，在电击下像心脏一样跳动，并根据指令渗透多孔材料——这让观众想起了《终结者 2》中 T-1000 穿过金属棒的场景。

“说实话，很难再做出比我们目前所做的事情更好的作品了，”王先生说。“我们认为，我们已经创作的作品足以让詹姆斯·卡梅隆（ 《终结者 2 》的导演）为他的下一部电影找到灵感。”

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