在科幻電影《變形金剛4》中,一家科技公司研制出了一種“可隨意變換形態(tài)”的金屬材料。以這種材料制成的人造機器人可以隨意控制自己的外形。類似情節(jié)在電影《終結者》中也有出現,以某種金屬材料制成的機器人,可隨意改變形態(tài)。這兩部電影中,這種材料是產自“賽博坦星球”的液態(tài)金屬。
液態(tài)金屬是一大類在常溫常壓下呈液態(tài)、可流動且具有優(yōu)異的導熱導電性能的新材料。液態(tài)金屬作為新材料領域的一匹黑馬,運用領域廣、發(fā)展前景好,是一艘名副其實的萬億級產業(yè)航母。
11月30日,在云南省曲靖市舉行的中國第二屆液態(tài)金屬產業(yè)技術高峰論壇上,100余項液態(tài)金屬前沿技術及產品集中亮相,80%的技術產品首次面世。
在現場,工作人員用一支液態(tài)金屬3D手寫筆隨手一畫,一張電路板瞬間就完成了。云南科威液態(tài)金屬研發(fā)有限公司研發(fā)工程師沈良偉介紹,以前電路板都是把銅模鋪在硅制成的基底材料上,然后按照圖紙進行刻蝕,需要多道工序,非常耗時,F在,刻寫電路再也不是工程師的專利了。
液態(tài)金屬相關設備的制造工藝已經成型,賦予了工業(yè)制造無限的可能。未來,拿起筆來就可以畫電路圖,在薄膜上就能做出柔性電路。此外,液態(tài)金屬在熱控和能源領域也實現了產業(yè)化。液態(tài)金屬LED燈相較于傳統的高壓鈉燈,照度更高、光線更柔和,節(jié)電60%以上,同時成本持平甚至略有下降,已具備大規(guī)模化生產條件。
室溫液態(tài)金屬超級散熱技術將打破高端器件面臨的“熱障”問題。中科院理化技術研究所副研究員何志祝說,液態(tài)金屬芯片熱控技術熱導率是水的60至70倍,液態(tài)溫區(qū)橫跨零下10℃至2000℃。這項技術將為航空航天、軍工國防、工業(yè)制造等領域帶來重大前景。
曲靖市委書記李文榮表示,“液態(tài)金屬作為新材料領域的一匹‘黑馬’,運用領域廣、發(fā)展前景好,是名副其實的‘萬億級產業(yè)航母’”。
在液態(tài)金屬研究領域,當發(fā)達國家大多處于發(fā)表論文的早期階段,我國產業(yè)發(fā)展已漸成規(guī)模,形成“墻內開花、墻外張望”的局面。云南企業(yè)于2015年率先建成了國內外首條液態(tài)金屬電子手寫筆、電子油墨生產線,以及一系列液態(tài)金屬熱界面材料產品生產線,初步取得良好的經濟效益;首套液態(tài)金屬桌面電子電路打印機生產線也在加緊建設中,并正著手打造世界上*大的液態(tài)金屬功能材料生產基地和液態(tài)金屬先進制造設備生產基地。
此外,一系列在液態(tài)金屬領域有標志性意義的省級重點實驗室、檢驗中心和專業(yè)技術委員會率先在云南建成,相應研發(fā)中心在不到1年時間內便產生了一批重要成果,申報的國家發(fā)明和實用新型專利已達60余項,并開始實現技術成果向省外輸出。
中科院理化技術研究所劉靜教授團隊在液態(tài)金屬領域經過10多年研究,共申報了200余項專利技術,已獲得專利授權100余項,其技術的原創(chuàng)性和*性居世界前列。劉靜表示,液態(tài)金屬的一系列突破性研發(fā)始于中國,不少科學研究、產業(yè)化實施成為領域發(fā)展開端,是中國對世界作出有標志性貢獻的戰(zhàn)略性高新科技領域。
“近幾年來,由于液態(tài)金屬的重大戰(zhàn)略價值,發(fā)達國家紛紛加入探索行列,對中國也是推動。”劉靜說,液態(tài)金屬在工業(yè)領域應用已經形成優(yōu)勢,要加大科學研究,發(fā)展相關產業(yè)。
“像液態(tài)金屬這樣能帶來變革性、顛覆性的未來技術,具有重塑人類生活、工業(yè)生產、商業(yè)消費模式的威力,具有重大商業(yè)價值。但是這樣的技術往往買不起也買不到,如今我國儲備了較強的科技研發(fā)能力,有責任也有能力對這樣的技術進行布局和研發(fā)。這就需要產生若干在國際上獨具影響力的交叉學科或新興學科,培養(yǎng)核心技術人才隊伍!敝锌圃豪砘彼L羅二倉說。
云南礦產資源豐富,號稱“有色金屬王國”,開展液態(tài)金屬產業(yè)化具有得天獨厚的優(yōu)勢。曲靖市副市長唐寶友表示,云南省將液態(tài)金屬產業(yè)列入了云南省“十三五”科技發(fā)展規(guī)劃和新材料發(fā)展規(guī)劃,曲靖將液態(tài)金屬產業(yè)列入全市重點發(fā)展的六大產業(yè)之一,將加大液態(tài)金屬產品研發(fā)和科技成果轉化力度,重點開發(fā)國防科技和民用系列產品,打造云南液態(tài)金屬谷,促進液態(tài)金屬產業(yè)快速發(fā)展。到2020年,液態(tài)金屬產業(yè)有望實現工業(yè)增加值近60億元。
液態(tài)金屬在新材料領域具有廣闊的應用前景,未來,液態(tài)金屬還有很多可以大展拳腳的領域,比如在醫(yī)療健康領域,獨特的液態(tài)金屬材料將帶來觀念性變革。