第08版:特别报道
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创新发展 北京装上“新引擎”
“液态机器人”有望变成现实
 
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3上一篇 2017年2月24日 放大 缩小 默认        

“液态机器人”有望变成现实

用液态金属制作的电路板
 

一个人,专注于一项“冷门”研究,可以坚持多少年?来自北京中关村的“梦之墨”创始人、中科院理化技术所研究员刘静坚持了18年,被称为世界首个激活液态金属“生命”的人。

寻找“人机接驳”的“钥匙”

“1999年,我回国一段时间后就一直从事液态金属方面的研究,而在那时,这还是一个冷门专业。”刘静介绍说。

看过美国80年代的科幻大片《终结者》的人,很难不会对其中反派人物机器人T1000留下深刻印象。尤其是他把身体变成液态随意变形,即使是在中弹之后,也可以毫发无损的立刻恢复原形。如今,这个原本属于科幻故事里的经典形象,在刘静以及团队的努力下,很有可能会成为现实。

多年来,刘静一直专注于液态金属的研究。由刘静首次提出的液态金属神经连接与修复技术,于2013-2014年前后通过试验得到初步证实,他们还在不断将研究推向深入。

在对一只牛蛙进行实验的期间,研究小组却遭遇到了一件蹊跷现象。当时,这只牛蛙被截断了坐骨神经,再以液态金属连接并精心缝合,而后养在一只很深的圆桶里。本来,以这只圆桶的深度,即使是健全的牛蛙也不可能跳出来。但在某一天深夜,这只动过手术的牛蛙却跳出了圆桶,并且在第二天清晨被发现死在实验室的一个角落。这个至今小组也没能在科学上得到完美解释的事件,却至少说明了一个事实,那就是液态金属的确有可能成为“人机接驳”的重要组成,或者说传统意义上的生命体与非生命体连接的“桥梁”。2016年他们的一系列最新发现,让液态金属研究更进一步。

偶然事件促发明转化灵感

虽然,一直在跟液态金属打交道,但回忆起第一次看到液态金属驱动固体金属呈现出节律运动时的感受,刘静依然表示“震撼”。“感觉像寒武纪生命大爆发一样。”

“在电解液中,一块镓基液态合金,在‘吞食’铝作为食物或燃料后,便获得‘能量’,实现高速运转。”刘静说。

2014年,正值国家和北京市鼓励科技工作者创新创业,刘静创设了北京梦之墨科技有限公司,这个团队里集合了来自中国科学院理化技术研究所、清华大学的诸多专业人才。也正是他们,开发出了液态金属3D打印机,将实验室里的科技成果带到了公众面前。

“我们的‘梦之墨’液态金属墨水,除了能在手写笔中自由书写之外,还能被灌入特制的3D打印机中,以机械方式精确地把电路设计图打印出来,直接作为电路板使用。”刘静颇为自豪地介绍说。

众所周知,电路板是电子工业的重要部件之一,小到电子手表、计算器,大到计算机、平板电脑,每种电子设备要想发挥作用,都必须用到电路板。但是传统方式制造电路板,不仅费时费力,而且还存在高污染、高能耗的问题,而液态金属3D打印机制作电路板却摒弃了这些缺点,一跃成为了打印界的“神笔马良”。

之所以将液态金属运用到电路板制作上,刘静告诉记者,这完全源自一次偶然事件。一天,工作中的他不小心把液态金属洒落到了电脑屏幕上,虽然他马上发现,开始擦拭屏幕,可是却越弄越脏。“这个不愉快的经历,却给我带来了灵感,如果用液态金属来制作电路会是什么样?”刘静瞪大眼睛说。

目前,刘静率领的研究团队已经探明了液态金属3D打印机在近10个领域里的开拓应用价值,“液态金属打印机能实现复杂大面积柔性PCB、电学传感器、电子艺术、电子装饰等的即时打印和制作。”刘静说。如果说一项创新成果从实验室到展示台已经算迈出了关键一步,那么从展示台运用到生产车间,或者是普通家庭无疑是跨越式的一大步。

液态金属或掀颠覆性变革

其实,刘静和团队在液态金属领域原始性、开创性的发现早已经在业界引起了轰动,科学家们也对液态金属有着更多期望:能够自主运动、能够具有生物体的一些基本功能。

“液态金属研究一旦取得突破,将在智能机器人制造、国防军工、生物医药、电子学、材料学等领域掀起颠覆性变革。”刘静说,但是现在,我的梦想却很简单,“就是想让液态金属真正走进千家万户。”

记者手记

成功源自对创新的信仰

曾几何时,提起中关村,更多的人想到的是鱼龙混杂的电子大卖场,而如今“中关村”这三个字早已经成了创新、创业的代名词。这一切都与三年前习近平总书记到北京视察明确科技创新中心为首都核心功能之一密不可分。

如果说北京是我国自主创新的重要源头及原始创新的重要策源地,那么科教智力资源最密集的中关村则是这其中最为重要的一块根据地。也因此,一批批世界领先的原始创新成果得以从这里不断出炉。在这里,人们会更加深刻地感受到,越是耀眼的成果,越是成功的企业,他们的背后一定是坚持,是超越,是对创新的忠诚信仰。

在全球平板显示领域占有一席之地的京东方,即便在2008年到2011年连年亏损的时候,每年都会拿出十几亿的投入支持研发创新。北京航空材料研究院经过10多年自主研发,在“新材料之王”石墨烯的应用领域,形成了40多种新材料产品,并达到了国际领先水准。北京中科寒武纪公司研发了世界上第一款模拟人类神经元和突触进行深度学习的芯片“寒武纪”,大大推动了人工智能的发展。

随着创新发展在全市的深入,京津冀协同发展战略的布局,相信这样的信念可以成星星之火,布满中原。

□本报记者 陈曦

 
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