中国发现超级金属 中国发现超级金属 可弥补我国航空工业中的一个短板

长期以来，航空空发动机一直是中国航空空行业的短板。为了尽快弥补这一不足，我国一直在加大航空空发动机的研发力度。

而aero 空发动机中的单晶叶片是aero 空产品的第一关键部件，直接决定了aero 空发动机的性能。推力为1000 kg的发动机中心的核心部件是60个单晶叶片。发动机将空气体压缩后压入燃烧室，在有限的空时间内与燃油剧烈燃烧，产生剧烈的气体射流，带动这些叶片高速旋转，产生惊人的动力。每个叶片输出的马力相当于2.0排量的SUV。众所周知，1000千克发动机的高压转速超过30000转/分，接近40000转/分。近似切向速度约为每秒450米，温度约为1720度。

为了防止融化，工程师和技术人员把每个叶片做成空中心，中间设计了精密复杂的冷却系统。随着热量被冷却系统带走，一锅水可以在1/20秒甚至更短的时间内煮沸。但是在1700度的高温下，普通金属还是不够耐热。因此，生产单晶叶片离不开一种珍贵的稀有金属——铼。

铼是人类发现的最新天然元素。它在地壳中的含量小于所有稀土元素，比DIA更难获得。世界上铼的探明储量只有2500吨左右，铼的价格和铂差不多，每克大约300元。是成都一家可以提纯铼金属的公司的母公司。2010年，公司在陕西省洛南县黄龙铺钼矿发现铼，储量达176吨，约占全球储量的7%，仅次于智利、美国、俄罗斯和哈萨克斯坦。该公司认为，虽然外国对单晶叶片的生产实施了技术封锁，但中国人必须找到自己的方法来解决这项技术。“我们不能只是做供应商，向外国公司供应稀有元素，这对中国没有帮助。”公司负责人说。最后，企业克服重重困难，生产出合格的单晶叶片。据央视报道

相关新闻液态金属新突破 还会“呼吸获能”有点像生命？

最近，液态金属的新突破引起了人们的注意。中科院和清华大学刘晶研究中国“终结者”的团队有了新的发现。

细胞吞噬外部粒子的“内吞效应”是生物世界中常见的行为。据央视新闻4月29日报道，由研究员刘晶带领的中科院理化所和清华大学医学院联合研究小组近日发现，液态金属也可以做出这样的“行为”，而且，它们甚至可以“呼吸、获得能量”。刘晶将其描述为“有点像生命”，所以称之为“生物行为”。

最近，这项研究成果以封面的形式发表在国际权威期刊《高级科学》上。

早在2015年3月，刘晶的团队发表了一篇论文，称他们开发了世界上第一台液态金属机器。研究成果为开发实用智能电机、血管机器人、流体泵送系统、柔性执行器甚至更复杂的液态金属机器人奠定了理论和技术基础。

这次发表在《高级科学》杂志上的是刘晶团队的最新发现。

与传统环境中的固体金属不同，镓铟合金即使在室温下也能保持液态，这就是我们通常所说的液态金属。中科院理化所和清华大学联合团队的研究发现，溶液环境中的液态金属液滴，在受到电场或化学物质的作用时，会产生类似于细胞吞咽外部颗粒的内吞作用，能够高效地将周围的颗粒吞进体内。这一发现也为构建高性能纳米金属流体材料开辟了新的途径。

这种神奇的吞噬作用并不是液态金属唯一的生物行为。研究小组还发现，当金属液滴部分浸入碱性溶液，部分暴露于空气体时，液态金属与空气体界面处的溶液会有规律地振荡。

刘晶描述说，从实验观察来看，它就像肺泡一样。这就是为什么我们称之为呼吸授权。完全取决于这个环境的相互作用，空气体或者溶液，就像生命一样。

2016年8月，刘晶的研究小组发现，电解液中的一种镓基液态合金，在“吞下”铝作为食物或燃料后，可以变形为机器形状，长时间高速运动，从而实现无需外部动力的自主运动。

“有趣的是，我们观察到这种变形机不仅可以自由移动空，还可以在各种结构通道中前进。更让人惊讶的是，它会根据通道的宽度进行自我调整，转弯的时候会停下来，就好像人遇到障碍物后在行进，就像科幻电影《终结者》里的液体机器人一样。”

刘晶说。他们称液态金属机器为“软体动物”，因为它呈现出一系列不寻常的特征，这些特征与自然界中简单的软体动物非常接近。

“液态金属”是指一种非晶态金属，可以看作是正离子流体和自由电子气体的混合物。

液态金属是不稳定的粘性流体。它可以通过填充过程形成各种铸件。液态金属与水界面的双电层效应可以使室温液态金属具有在不同形状和运动模式之间转换的普遍变形能力。比如浸没在水中的液态金属物体，在低电压的作用下会出现大规模变形；一个大的液态金属膜，几秒钟就可以收缩成一个单一的液态金属球。

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如皋新闻网消息26日，以研究员刘晶为首的中科院理化所与清华大学医学院联合研究团队，在海外学术期刊上发表了一篇关于可变形液态金属机械的研究论文。被举报后，很快被几家专门网站陆续报道，在社会学术界引起强烈反响。

本研究中，液态金属在吞咽少量物质后，可以以可变形机器的形式长时间高速运动，从而实现无外力作用下的自主运动，为液态金属机器人的未来发展奠定了基础。这项研究是学术界的又一突破。

随着液态金属在制造领域的不断发展，越来越多的研究者开始关注金属的研发。目前，围绕机器人研究的全球活动正在有序发展。如果能在液态金属领域显示出巨大的潜力，未来的市场发展空将是期待已久的，在机器改造领域也将不断被超越，这将是人类历史上的又一次变革。