足不出户，尽揽精彩。不知不觉已经进入“仔细看”系列的第二期了，这一期我们将 show 给大家什么样的精彩呢？相信很多同学们都看过电影终结者5吧，里面李秉宪扮演的T-1000还记得不？T-1000可是该部电影里面最难搞定的机器人之一，他那可以自由变换形状的身体到底是什么东东做的呢？嗯，没错，今天要 show 给大家的就是液态金属。
那么，从严格的物理角度来讲什么是液态金属呢？液态金属是一种新材料，具有非常特殊的物理化学性质。我们物理所极端条件实验室就有一个具有雄厚实力的研究团队在进行相关研究。
干嘛上来就要那么严肃地探讨学术问题，来两个小实验让大家 warm up 一下好吧。第一个实验，我们取了两根一样长的玻璃管，在两个玻璃管的里面的底部分别放置了两种不同的金属材料，A是普通的钢，B是我们今天要重点介绍的新型材料。将两个相同材质相同大小的小金属球分别放置在两个玻璃管的正上方入口，结果我们看到B玻璃管中的小球弹得比A玻璃管中小球高多了。
第二个实验，还是老套路，上来先分组。A组的是新型材料，B组是普通钢材，分别配上一瓶相同浓度、相同体积、相同成分的弱酸溶液，然后把这两种材料分别放进这两瓶弱酸溶液中。结果普通的钢材已经冒泡了，新型材料还是比较给力。
这时候就有小朋友不淡定了：啊，这个液态金属有半毛钱关系啊，我要看流动的金属。不要方，不是说只是个 warm up 了嘛，下面我们来科学地说说这个材料。
首先，上面两个实验中说的新型材料确实是液态金属材料，不过我们还有更专业一点的称呼，叫非晶合金。它在常温下表现出和陶瓷相同的硬度，但是在一定温度下，它会像橡皮泥那样柔软，像液体那样流动。这种新型材料是通过现代快速凝固冶金技术获得的，同时兼有玻璃和金属两种材料的优异的力学、化学和物理性能。一根直径4毫米粗的液态金属丝可以悬吊起3吨的重物，还是目前最强的穿甲材料。
液态金属材料所具有的独特的力学、化学和物理性能是由它的微观结构决定的。普通的金属中的原子排列方式是非常整齐的，而液态金属中的原子排列和液体相似，非常混乱。这是由于在其制备过程中，保存了或冻结了其在液体状态下的原子排列结构。当高温金属熔体以很快的速度凝固的时候，就可以把这种无序的结构给冻结起来，从而避免了原子的有序排列形成晶体。
那么我们来看看这种液态金属是如何制备的吧。首先需要将经过精确配比的几种不同金属一起快速加热到熔融状态，并使其均匀混合。然后通过高压气体将熔融的金属液态快速喷射到以每分钟上千转的水冷铜辊上，这时的冷却速率可以达到每秒约100万度。这种方法制备出的液态金属材料是厚度仅有几百微米的薄带。
经过三十年的努力，在八十年代末终于合成出了一种新型制备液态金属材料的方法，即块体液态金属材料。中国科学家开发出了一系列新型的液态金属新材料体系，同时又开发出了很多制备块体非晶合金的一些设备。这种设备可以把几种金属很均匀地熔炼在一起，然后通过高压把它吸铸在一定的模具里面，这样可以获得各种形状各种尺寸的非晶合金材料。
液态金属材料可以在几百摄氏度，甚至在开水这种温度范围内进行成型和铸造。液态金属又一个软化点，在这个温度下它可以像橡皮泥一样进行柔软的成型，而且其成型精度高成品表面光滑。液态金属另外一种特性就是其具软磁特性，这使得它具有替代我们传统的硅钢用于变压器领域的潜力。
越来越多的液态金属材料产品已经出现在市场，如高尔夫球棒、网球拍、山地自行车、潜水装置。还可用于制作高档手表、手机和笔记本电脑的外壳。未来液态金属材料可能在3D快速打印技术、生物医用材料以及高精尖武器、清洁能源生产等领域有非常重要的应用前景，有可能引发新的材料革命。除此之外这种新型材料还有很多奥秘等待我们去探索。