在1991年上映的电影《终结者2：审判日》中，未来机器人和人类发生了一场大战，超级电脑“天网”为了阻止人类领袖康纳，派出了机器人T-1000从未来穿越到20世纪末追杀少年时期的康纳，与此同时，成年的康纳也派出了机器人T-800——由阿诺·施瓦辛格饰演的机器人男主回到过去，保护年幼的自己，一场大战就此展开。

相信只要是看过这部电影的人，都会对电影里的反派机器人T-1000印象深刻。它可以随意变形成任何形状，被子弹打中或者融化后，又可以重新复原，十分不可思议。

现在，T-1000这样的机器人将不再是神话，它可能成为现实!科学家们发现了一种简单的复合液态金属，它可以“吃掉燃料”，自行运动和改变形状。因此，研究者们将其命名为液态金属软体动物。虽然和电影中人形的T-1000还有一些差距，但是它为液态金属机器人的未来铺平了道路。

前景广阔的液态金属

2023年7月3日，我国商务部、海关总署联合发布公告，决定对镓、锗相关物项实施出口管制，包括金属镓、氧化镓、氮化镓在内的8种镓相关物项未经允许不可出口。这让很多人对镓这种元素产生了好奇。

液态金属是当下的热门话题，有极大可能成为继工程塑料、轻合金之后的消费电子产品第三代新材料。液态金属作为新材料领域的重要突破企业，未来发展空间极大，有望催生万亿规模蓝海市场。国内外的优秀科技企业纷纷入局、抢占先机。

说起液态金属，很多人第一个想到的是水银，也就是金属汞，它是常温常压下唯一以液态存在的单金属。由于汞在常温下就能蒸发，且汞蒸汽和汞化合物多有剧毒，所以人们一度对液态金属有着很深的刻板印象，这阻碍了人们对液态金属的关注。

实际上，除了水银，还有许多合金在室温甚至很低的温度时，也是液态的，比如镓铟合金(以一定配比制成合金后，在室温下呈现液态)。复合型液态金属，尤其是镓基液态金属现在被视为一种未来材料，它既有固体金属一样出色的导电性，又可以像水一样自由流动，而且通过人为调控(改变金属组成和配比等)，可以成为不同性能的优化材料，从而在工业和医学等多领域有着广泛的应用前景。

在清华大学刘静教授的实验室中，研究人员们发现，在预先设计好的金属运动管道里，液态金属软体动物可以根据管道的大小和方向，自行改变形状，真正让科学家们看到柔性金属机器人的未来。因为液态金属软体动物不需要外加任何电场，它完全是自主运动的。这为科学人员提供了一个新的思路，柔性的金属机器人终于可以摆脱电场的束缚，变得更加自由了。如果沿着这个方向继续研究，实现T-1000那样的金属机器人也是有可能的。

镓基液态金属

虽然要发明T-1000那种神奇的液态金属机器人还有很长的路要走，但由于镓元素独特的热学、光学和电学性质，其在工业上也有着广泛的应用，包括光学玻璃、牙科填料、压电材料、传感器、IC、微波射频、永磁铁、光伏、LED、功率器件等多个重要领域，因此镓也有“电子工业脊梁”的美誉。

近几年我们可以购买到一种替代汞材料的无汞玻璃体温计。其感温液不再是汞，而是镓基液态金属合金，原理和水银体温计相同，价格相对水银体温计要高出一些，但成分安全，摔碎可做生活垃圾处理。

镓基液态金属是一种新兴材料，室温下呈液态，具有流动性、导电性等特点，在软性电子、化学合成等领域得到了广泛的研究和发展，推动现代医学和相关工业快速发展，例如疾病成像、光热治疗和传感器检测等。此外，镓基液态金属由于其独特的多态性、过冷现象，可以实现宽带可调谐的等离子共振，并呈现出特征性的光学响应。然而，尽管现有的综述已经从光子学的角度总结了镓基液态金属的应用，但在系统介绍镓基液态金属的光学性质及其基本原理方面存在空白。镓基液态金属在光学开关与存储器、光学传感器等方面具有广泛应用。

近日，由于液态金属在光学应用领域所展现的无限可能，深圳大学高等研究院闫昇研究员团队回顾了镓基液态金属光学研究成果，并讨论其未来前景。相关综述发表于Advanced Optical Materials。深圳大学纳米光子学研究中心硕士生吴秀如为论文第一作者，方晖教授及闫昇研究员为通讯作者，深圳大学高等研究院为第一单位。该工作还得到哈尔滨工业大学深圳校区马星教授的支持。

该综述首先介绍了纯镓，依据其多态性汇总了镓在不同状态下的介电函数。并以EGaIn液态金属合金为例，总结了合金的介电函数。根据现有的研究对其等离子性质进行了综述，并介绍了与其光学性质相对应的应用。最后，文章讨论了镓基液态金属在光学应用领域的挑战和未来前景。

国家政策助力液态金属产业发展

2017年液态金属材料被收录进工信部、财政部和保监会共同组织编制的《重点新材料首批次应用示范指导目录(2017年版)》，其中液态金属被列为重点新材料。

2018年10月国家统计局第15次常务会议通过的《战略性新兴产业分类(2018)》目录中，将液态金属制造项目收入其中。国家出台了多项支持液态金属产业化的政策，持续进行液态金属新材料的制备工艺研发及产业化应用示范，加快液态金属科技成果产业化。

2021年3月，《镓基液态金属》国家标准正式颁布，这是全国首个液态金属国家标准，从2021年10月1日起开始施行。

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