组织可“呼吸”、微观似年轮……液态金属研究取得多项新成果
2023-12-02 19:43:48 央视新闻客户端

  近日,中国科学院理化技术研究所和清华大学联合小组有一个新的发现,他们首次创制出一种水相液态金属物质,这种物质展示了独特的类生物组织与器官的节律行为,简单地说,看上去就像是人类心脏的搏动。另外实验室研究还发现,液态金属有着非常奇妙的、类似年轮状的微观结构。我们跟随记者一起了解一下这些新的发现。

  施加电信号 水相液态金属有节律收缩舒张

  总台央视记者 帅俊全:我现在就是在中国科学院理化研究所的液态金属实验室。在这里世界首台自驱动液态金属的机器人,以及现在中国空间站上的液态金属散热技术等等,这些前沿成果其实都是诞生于此。现在我们的科研人员又在做哪些实验呢?我们一起来看看。你好,打断一下,我们现在在做一个什么实验?

  清华大学博士后 高建业:我们现在在做一个水相液态金属的一个节律行为的一个研究。

  记者:水相液态金属什么意思?

  清华大学博士后 高建业:水相液态金属就是我们用两种独特的流体,水和液态金属活物质创制的一种类生物组织。

  记者:跟人的组织一样,它里面含有水。观测的结果有什么样的现象呢?

  清华大学博士后 高建业:就是当我们给这个物质施加一个电信号、生物电信号的时候,它可以像我们的生物组织,比如说心脏的搏动一样,进行一个节律性的一个收缩和舒张。可以给您演示一下。您可以看到就是当我们给它施加一个生物信号的时候,是一个呼吸或者进行一个搏动。

  记者:这样的一项特性的发现有什么样的可应用的前景呢?

  清华大学博士后 高建业:我们这个水相液态金属物质,未来可以应用于生物软组织的一个移植和修复,也可以用于开发液态金属柔性机器人。

  总台央视记者 帅俊全:好的,可以看到我们科研人员正在进行的就是液态金属类似于生命组织结构的这种特性的研究。其实在这个对于这种前沿材料深耕了二十多年的液态金属实验室里面,我们的还有很多科研人员研究的是这种液态金属的基本的物质特性。比方说我旁边的这位,我们来打扰一下,你们正在研究的是一个什么实验呢?

  中国科学院理化技术研究所博士生 邢泽溶:我们主要研究液态金属和固体金属的一个微观的界面作用机制,比如说常见的金、银这些的。

  记者:它们作用在一起的时候会有什么样的变化呢?

  中国科学院理化技术研究所博士生 邢泽溶:因为液态金属可以和这些固体金属发生润湿、溶解、反应、扩散这些界面作用。所以您可以观察到在一系列的时空演化之后,它会变成这种年轮形状的这种微观结构。

  首次在液态金属体系发现李泽冈环带

  总台央视记者 帅俊全:现在我们就来到了扫描电镜室,通过这个设备对我们的样品进行数万倍的放大,就可以看到液态金属的一些微观的特性,那今天有什么样的发现?

  中国科学院理化技术研究所博士生 邢泽溶:这就是我们那个年轮状的斑图的放大的图像。我们可以看到从中心到边缘,它的环带是一个逐渐密集的过程,然后它的时空的分布也是一个有序的排列。

  记者:这种发现有什么样的意义呢?

  中国科学院理化技术研究所博士生 邢泽溶:我们知道从DNA到自然界,比如说太阳系的这些排列,都是一个自组织的、有序的。李泽冈环它其实早在溶液环境中是比较经常被观察到的,而我们这个是首次在液态金属体系发现这种李泽冈环带。它的意义的话,我们可以在金属表面利用这种策略来构建形成这种微结构,而这些微结构一个是在光学领域,比如说微结构可以产生一些结构色;另一个是在电学领域,在电极的表面进行一些改性,在电池、电解水这些其实都是可以有广泛的应用的。

  (总台央视记者 帅俊全 李峻 高博远)

[责任编辑:魏燕慧]
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