頸椎、肩關(guān)節(jié)、腰椎、指骨等許多部位發(fā)生骨折，可以不用傳統(tǒng)的石膏固定，而用液態(tài)金屬制作的骨科外固定支具“外骨骼”。“外骨骼”是液態(tài)金屬走向應(yīng)用的一次飛躍

　　液態(tài)金屬領(lǐng)域的基礎(chǔ)與應(yīng)用研究已從最初的冷門(mén)，發(fā)展成當(dāng)前備受世界范圍廣泛關(guān)注的國(guó)際重大科技前沿，影響范圍甚廣

　　文 |《瞭望》新聞周刊記者　王長(zhǎng)山 浦超 楊靜

　　在一些科幻電影里，“液態(tài)金屬”機(jī)器人被打穿的地方會(huì)自動(dòng)修復(fù)，被火燒化后很快又能恢復(fù)原形……“液態(tài)金屬”機(jī)器人不可思議的能力超乎觀眾想象。

　　“但是今天，科學(xué)與幻想的交織正碰撞出絢麗的火花。液態(tài)金屬這一神奇材料正從想象和科幻中走入現(xiàn)實(shí)。”云南中宣液態(tài)金屬科技有限公司（下稱(chēng)中宣公司）董事長(zhǎng)楊應(yīng)寶說(shuō)。

　　液態(tài)金屬是一大類(lèi)合金材料，通常是指熔點(diǎn)低于300攝氏度的低熔點(diǎn)合金，常溫或工作狀態(tài)下為液態(tài)，具有液態(tài)溫區(qū)寬、導(dǎo)熱率高、導(dǎo)電性好等特性。“直白一點(diǎn)說(shuō)，液態(tài)金屬就是常溫下呈液態(tài)，可流動(dòng)并且能導(dǎo)電的金屬。”楊應(yīng)寶說(shuō)。

　　據(jù)楊應(yīng)寶介紹，液態(tài)金屬的制造工藝無(wú)需高溫冶煉，環(huán)保無(wú)毒，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)制造、航空航天、軍工國(guó)防、生物醫(yī)療、教育與文化創(chuàng)意等領(lǐng)域，特別是在醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域從理論研究到實(shí)踐運(yùn)用實(shí)現(xiàn)了較大突破。“液態(tài)金屬這種充滿(mǎn)科幻色彩的新型功能材料正從實(shí)驗(yàn)室、產(chǎn)業(yè)基地向我們?nèi)粘Ｉ钭邅?lái)。”

實(shí)驗(yàn)室中正在進(jìn)行測(cè)試的液態(tài)金屬材料（2021年3月10日攝） 江文耀攝/本刊

　　液態(tài)金屬走入生活

　　“包裹感很好，很輕巧。固定時(shí)，哪里不對(duì)還可以矯正，拆卸下來(lái)可繼續(xù)使用。”貴州省27歲的孔先生第一次知曉液態(tài)金屬，并與之親密“接觸”，就被它的神奇折服。

　　據(jù)孔先生介紹，他因手臂受傷骨折，到云南省宣威市第一人民醫(yī)院治療。手術(shù)后，先用傳統(tǒng)石膏固定手臂，舉止不便?？吹结t(yī)生為其他患者更換了用液態(tài)金屬制作的骨科外固定支具（又稱(chēng)“外骨骼”），十分好奇，要求也使用“外骨骼”，效果果然不錯(cuò)。

　　宣威市第一人民醫(yī)院骨一科主任闞樹(shù)文說(shuō)，醫(yī)院今年才引進(jìn)“外骨骼”，目前已試用數(shù)十例，使用起來(lái)很便利，塑形和透氣性較好，也可戴著照X光，影像很清晰。

　　負(fù)責(zé)該產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化實(shí)施的云南邁特力醫(yī)療技術(shù)有限公司技術(shù)總監(jiān)張勇說(shuō)，“外骨骼”克服了相關(guān)材料笨重、易折斷、不透氣、易引起皮膚干癢等缺點(diǎn)，不僅固定和支撐作用好，而且輕巧便捷、低溫塑形、貼合度高、舒適透氣、穿戴方便，特別是它能多次軟化塑形、重復(fù)使用，避免傳統(tǒng)采用打石膏固定的患者在換藥或特殊檢查時(shí)需破壞性拆除，并再次或多次打石膏固定的問(wèn)題，降低了患者的使用成本。

　　記者體驗(yàn)液態(tài)金屬“外骨骼”發(fā)現(xiàn)，加熱前，絨布包裹著的板材儼然一塊硬鋼板。加熱幾分鐘后，鋼板變得可以隨意揉捏，就像玩具彩泥。戴在手腕關(guān)節(jié)處捏緊壓實(shí)，幾分鐘后又恢復(fù)了硬度，把手腕關(guān)節(jié)裹得嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí)，就像戴著一個(gè)加大號(hào)的運(yùn)動(dòng)護(hù)腕。

　　張勇表示，頸椎、肩關(guān)節(jié)、腰椎、指骨等許多部位發(fā)生骨折，都可使用“外骨骼”，“外骨骼”是液態(tài)金屬走向應(yīng)用的一次飛躍。

　　“2021年末，相關(guān)產(chǎn)品已進(jìn)入全國(guó)50余家醫(yī)院試用，完成臨床試用1200余例。”中宣公司副總經(jīng)理徐文志說(shuō)。

　　楊應(yīng)寶說(shuō)，“外骨骼”是中國(guó)科學(xué)家在液態(tài)金屬生物醫(yī)學(xué)材料方面取得的原創(chuàng)性突破，已研發(fā)生產(chǎn)出130多個(gè)規(guī)格類(lèi)型產(chǎn)品。

　　“外骨骼”只是液態(tài)金屬應(yīng)用的一個(gè)代表。3D電子手寫(xiě)筆、電子油墨、導(dǎo)熱片、芯片散熱器、液態(tài)金屬光伏疊瓦組件、液態(tài)金屬LED智能玻璃屏……在中宣公司液態(tài)金屬科技館，液態(tài)金屬制作的展品琳瑯滿(mǎn)目，許多產(chǎn)品的性能令參觀者嘖嘖稱(chēng)奇。

　　闖出發(fā)展新路

　　提到液態(tài)金屬，繞不過(guò)劉靜。

　　劉靜是清華大學(xué)教授、中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所雙聘研究員。他帶領(lǐng)中科院理化技術(shù)研究所和清華大學(xué)組成的聯(lián)合科研團(tuán)隊(duì)，經(jīng)過(guò)近20年堅(jiān)持不懈的努力，發(fā)現(xiàn)液態(tài)金屬一系列全新的科學(xué)現(xiàn)象、基礎(chǔ)效應(yīng)和變革性應(yīng)用途徑。

　　“液態(tài)金屬領(lǐng)域的基礎(chǔ)與應(yīng)用研究已從最初的冷門(mén)，發(fā)展成當(dāng)前備受世界范圍廣泛關(guān)注的國(guó)際重大科技前沿，影響范圍甚廣。”劉靜說(shuō)。

　　今年52歲的楊應(yīng)寶和液態(tài)金屬結(jié)緣，最早可追溯到2007年。“我認(rèn)識(shí)了同是宣威人的劉靜，那時(shí)他正在研究液態(tài)金屬。聽(tīng)劉靜介紹了液態(tài)金屬的神奇特性后，我非常激動(dòng)，覺(jué)得這種材料可以改變時(shí)代。如果干不成，就當(dāng)為科學(xué)研究作貢獻(xiàn)。”楊應(yīng)寶說(shuō)。

　　2012年，當(dāng)劉靜把一杯液態(tài)金屬放在楊應(yīng)寶面前時(shí)，他毅然決定投身液態(tài)金屬領(lǐng)域，大干一場(chǎng)。

　　2013年，宣威市政府和中科院理化所簽訂協(xié)議，宣威市在用地、政策等方面給予支持并全力推動(dòng)，楊應(yīng)寶成為當(dāng)?shù)氐谝粋€(gè)吃螃蟹的人，正式開(kāi)始他的“液態(tài)金屬生涯”。

　　作為一項(xiàng)原創(chuàng)新技術(shù)，產(chǎn)品沒(méi)有檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，也沒(méi)有評(píng)審專(zhuān)家組，液態(tài)金屬產(chǎn)品難以獲得認(rèn)證走向市場(chǎng)。中宣公司與聯(lián)合團(tuán)體先后組織舉辦數(shù)屆中國(guó)液態(tài)金屬產(chǎn)業(yè)技術(shù)高峰論壇，普及和推動(dòng)液態(tài)金屬前沿技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用，這些引領(lǐng)性努力引發(fā)業(yè)界關(guān)注，也引起有關(guān)部門(mén)重視。2015年6月，中宣公司下線(xiàn)首批次液態(tài)金屬應(yīng)用產(chǎn)品。

　　2016年，液態(tài)金屬產(chǎn)業(yè)被列入《云南省“十三五”科技創(chuàng)新規(guī)劃》《云南省“十三五”新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》及《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》。

　　2017年，液態(tài)金屬被列入國(guó)家《重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄（2017年版）》，2018年又被納入國(guó)家《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)分類(lèi)目錄》。

　　幾年來(lái)，中宣公司累計(jì)投入逾3.4億元，建成年產(chǎn)200噸的液態(tài)金屬系列產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)，擁有200多個(gè)液態(tài)金屬配方和300多項(xiàng)專(zhuān)利。2021年，液態(tài)金屬產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值突破5億元。公司先后被評(píng)為云南省“金種子”企業(yè)、國(guó)家級(jí)專(zhuān)精特新“小巨人”企業(yè)、2021民營(yíng)企業(yè)科技創(chuàng)新100強(qiáng)。

　　崛起的液態(tài)金屬谷

　　楊應(yīng)寶說(shuō)，液態(tài)金屬是新材料，液態(tài)金屬產(chǎn)業(yè)屬新興產(chǎn)業(yè)，在國(guó)家有關(guān)部門(mén)和云南各級(jí)政府的大力支持下，液態(tài)金屬產(chǎn)業(yè)獲得突破性發(fā)展。

　　產(chǎn)業(yè)孵化，促進(jìn)液態(tài)金屬產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展。圍繞液態(tài)金屬研究成果和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，孵化8家企業(yè)，負(fù)責(zé)承載液態(tài)金屬材料和功能器件、電子打印、骨科用耗材及器械、智能玻璃顯示屏的研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售，液態(tài)金屬產(chǎn)業(yè)的企業(yè)集群初見(jiàn)規(guī)模。

　　建設(shè)研發(fā)平臺(tái)，增強(qiáng)科研基礎(chǔ)實(shí)力。成立云南科威液態(tài)金屬谷研發(fā)有限公司，主要從事液態(tài)金屬應(yīng)用研發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)制定、液態(tài)金屬產(chǎn)品檢測(cè)檢驗(yàn)等業(yè)務(wù)。團(tuán)隊(duì)共申請(qǐng)專(zhuān)利600余項(xiàng)，獲授權(quán)專(zhuān)利360余項(xiàng)，研發(fā)液態(tài)金屬配方500余個(gè)，轉(zhuǎn)化產(chǎn)品20余項(xiàng)，進(jìn)入市場(chǎng)產(chǎn)品10余個(gè)。

　　構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)體系，引領(lǐng)規(guī)范產(chǎn)業(yè)發(fā)展。設(shè)立云南省新材料液態(tài)金屬標(biāo)準(zhǔn)化分技術(shù)委員會(huì)、云南省液態(tài)金屬產(chǎn)品質(zhì)檢中心，制定液態(tài)金屬?lài)?guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鎵基液態(tài)金屬》，制定地方標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)，企業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)5種。

　　抓工業(yè)設(shè)計(jì)和產(chǎn)品制造。液態(tài)金屬3D電子手寫(xiě)筆獲中國(guó)工業(yè)設(shè)計(jì)權(quán)威獎(jiǎng)項(xiàng)紅星獎(jiǎng)、中國(guó)工業(yè)設(shè)計(jì)優(yōu)秀作品獎(jiǎng)。導(dǎo)熱膏、導(dǎo)熱片及功能器件散熱方案已實(shí)現(xiàn)在有關(guān)國(guó)際企業(yè)終端產(chǎn)品的實(shí)際應(yīng)用，多家國(guó)內(nèi)大企業(yè)進(jìn)行應(yīng)用測(cè)試。

　　一類(lèi)材料，一個(gè)時(shí)代。在楊應(yīng)寶眼中，一個(gè)全新的液態(tài)金屬產(chǎn)業(yè)集群，一個(gè)新型的液態(tài)金屬谷正在崛起。

（來(lái)源：新華網(wǎng)）