[科普中国]-随意变形的镓基液态金属

在人们的印象中，金属的熔点很高，大多为固体，金属能够制成各种坚固的零部件。但实际上，并非所有的金属都是固态，也有液态金属的存在。比如，汞就是一种在常温下呈液态的金属，又称为水银，常用于温度计和血压计中。近年来，科学家对液态金属的研究主要集中在镓和镓基合金上。

镓被发现的历史并不长，距今仅有一百多年时间。早在1871年，俄国化学家门捷列夫就在元素周期律中预测了镓元素的存在。而后在1875年，布瓦博得朗发现了镓元素，并成功提取、提纯了这种新的金属。现如今，工业上对镓的生产和提纯技术已经非常成熟，镓的纯度可达到99.9999%。

镓金属熔点较低，只有29.78℃，但其沸点却非常高，能够达到2403℃。镓金属在不同形态下呈现不同的颜色，固态时呈青灰色，液态时呈银白色。镓具有非常好的延展性，柔软度很高。当它与某些金属混合后，在不同的配比之下会产生千变万化的物理化学性质。

镓基液态金属不仅可以变形，而且还能变色。镓基合金多以银白色的金属光泽展现在世人面前，科学家们通过研究发现，当把液态金属置于石墨基底上，并与电解质溶液中的铝箔进行混合时，由于三氧化二镓薄膜的散射和薄膜—金属界面上的微纳米空腔共同作用，液态金属表面会呈现出银白色到金色最后到黑色的奇妙变化。另外，有研究发现，在电场的调节下，镓基液态金属的表面可以呈现出类彩虹色，这是由于入射光发生了薄膜干涉。

镓基室温液态金属具独特的表面性质及理化特性，可以通过电场、磁场以及浓度梯度场等多种能量场或者表面改性等方式，实现变形、移动、分离以及融合等多种形态学变化，在微流体、生物医学以及机器人等领域展示出巨大的应用前景。

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