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如科幻電影 美軍研發出液態金屬

美國空軍研究實驗室研發的液態金屬系統,可自動改變結構以維持相同的導電性和導熱性。圖為液態金屬的示意圖。(Shutterstock)
美國空軍研究實驗室研發的液態金屬系統,可自動改變結構以維持相同的導電性和導熱性。圖為液態金屬的示意圖。(Shutterstock)

編譯/陳俊村
美軍開發出特殊的液態金屬系統,可在受壓時自主地改變結構,以便成為更好的導體。這種彷彿科幻電影中才有的液態金屬,在現實生活中有多種應用,其中包括下一代的穿戴式電子產品。

美國空軍研究實驗室(Air Force Research Laboratory)在一份新聞稿中指出,該實驗室科學家最近開發出一種名叫「聚合液態金屬網」(Polymerized Liquid Metal Networks)的材料,其屬性與一般的導電金屬不同。

當一般導電金屬拉緊或伸長時,其導電性通常會降低,而電阻會增加。但「聚合液態金屬網」可以拉緊700%,並維持幾乎一樣的電阻,而且可以恢復原來的狀態。這是因為這種材料中,能自我控管的奈米結構可以在受壓時自動做出回應。

科學家塔博爾(Christopher Tabor)表示,一般材料在伸長之後,其阻力通常會增加,是因為電流必須通過更多材料。但他們對這些液態金屬系統所做的實驗結果卻相反,這讓他們感到難以置信。

像這種在受壓時能維持相同屬性的材料所製成的電線,可以應用在很多方面,例如:下一代的穿戴式電子產品。比如說,用這種材料製成的長袖衣服,在手肘彎曲或肩膀旋轉時都不會改變電流的傳送。

除了導電性之外,科學家也評估這種材料的加熱屬性,這類似加熱手套的原理。他們發現,這種材料在持續以手指拉扯時,可以在相同的電壓下維持幾乎相同的溫度,不像目前先進的可伸展加熱器,在拉緊的時候會因為電阻改變而失去大量的熱度。

此為「聚合液態金屬網」的示意圖。(Air Force Research Laboratory)此為「聚合液態金屬網」的示意圖。(Air Force Research Laboratory)

化學家泰拉沙爾(Carl Thrasher)說,「聚合液態金屬網」適用於可伸展的電力傳送、感應和電路系統等領域。有了這項技術,人機界面可以持續運作、重量更輕,同時傳輸更多的電力。

他說:「這是現今市場中還沒有的東西,所以我們真的很興奮能將它引進到世界上,並加以傳播。」◇