嗚嗚,我熔化了!
智能時代里有個害羞的插班生,平時神神秘秘,形態更是變幻莫測。
在常溫下,它是一塊銀光閃閃的金屬;但想要仔細地打量打量,把它放在手心里端詳一下,嘿,它馬上就熔化了,在你的手心里流來流去,猶如荷葉上滾著滴溜溜的水珠……
液態金屬,最熟悉的就是水銀——汞了。但誰也不會把汞放在手心里,更別說讓它在手心里流來流去了……作為讓人望而生畏、聞風喪膽的有毒金屬,汞在現實應用中的地位也一落千丈,連汞溫度計也逐步被淘汰。
可這個插班生卻與汞大有不同。它的熔點只有29.8℃,而人的體溫是37℃,放在手心里,自然很快就熔化了。更重要的是,它不會揮發,沒有毒性,從安全性上來講是穩穩的贏家。
讓我沸騰不容易
插班生的古怪處可不只一點。它雖然熔點低,但沸點卻非常高,要到1893℃才會沸騰!也就是說,從29.8℃到1893℃之間,它一直是液態,而水銀在360℃就沸騰了。
于是,這種金屬被用來制造高溫溫度計。這種溫度計的外殼,用耐高溫的石英玻璃制造,只要在1500℃以下,它都可以正常工作。
它的用處還有很多:鍍在玻璃上,可以制成很好的鏡子,不僅反光的本領很強,并且能夠經受高溫。由于熔點低,還可與鋅、錫、銦等制成易熔合金,用來制造自動救火龍頭——當失火時,溫度一升高,易熔合金就熔化了,水便從龍頭中自動噴出。
“吃”掉“燃料”?
“吃東西”“自主運動”……很難想象這些現象如果發生在鋼、鐵上會是怎樣的景象。這些詞看起來跟金屬完全沒有關系,卻在這種液態金屬上有了獨特的體現。
我們都知道,由于重力的作用,水只能由高處往低處流。而在電的控制下,石墨表面的液態金屬就像具有了生命力,像蚯蚓、蠕蟲一樣,能夠逆重力蠕動爬坡,由下流到上!
除了能動,更可怕的是,它還能吃東西!把含有這種元素的合金浸在氫氧化鈉溶液中,它竟然可以“吞食”一小片鋁箔,吸收其中的能量,自主運動長達1小時,并可以根據環境進行變形……
這些非同尋常的特點早已超越金屬,更像是自然界中的一個軟體生物。
它與機器人
液態金屬表面張力大、可以變形等特點使它可能成為柔性機器人的天然材料。
目前的各種軟體動物機器人,包括蠕蟲機器人,毛毛蟲機器人,章魚和八爪魚機器人等,多使用剛性材料,比如金屬、塑料,無法達到自然界生物的柔軟外表、無縫平滑的連接。但這種液態金屬則會給機器人帶來革命性的變化,讓未來的機器人成為真正的“軟體動物”。
不久前,美國就開發了一款機器人,專門為“鉆入”人體肛門而設計,采用了一種硅橡膠材料,機器人身體非常靈活,比傳統結腸鏡檢查工具更讓人感到舒服。
它的名字
說了這么多,該到揭開這個插班生神秘面紗的時候了!
它的名字叫作鎵,讀音與“家”是一樣的。鎵是法國化學家布瓦博德朗在1875年發現的。為了紀念自己的祖國,布瓦博德朗把它命名為“鎵”,即法國的古稱“家里亞”。
要知道,每一個新時代幾乎都是因為一種新材料的出現而促成的。鎵的一些化合物早就與尖端科學技術結下了不解之緣。
比如鋼,讓工程師創造出鐵路、蒸汽機和郵輪;還有我們的硅,因為材料科學的突破帶來了硅芯片和信息革命,20世紀被稱為硅的時代。未來誰會獨領風騷呢?這還沒有定論,但這個神秘的插班生有著如此神奇的特性,在未來的智能時代肯定要占據重要一席呢。
如果把滿滿一杯液態鎵倒在蘋果手機上,會有什么效果呢?
爆炸?濃煙滾滾?
鎵黏住手機下不來?
掃描二維碼,關注“科普童話雜志社”微信公眾號,輸入關鍵詞:“會流動的金屬”,我們用視頻告訴你!
關于鎵,還有哪些好玩的事?
你能上網查一查嗎?
如果你擁有一塊純鎵結晶,你會想用它做什么呢?
歡迎加入《百科探秘》QQ群:1413379988,來分享你的科學收獲與科學創想!