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液態(tài)金屬隨夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙飛入太空

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發(fā)布時(shí)間：

2022-11-20

由中科院理化所液態(tài)金屬與低溫生物醫(yī)學(xué)研究中心負(fù)責(zé)研制的液態(tài)金屬熱管理試驗(yàn)裝置，2022年10月31日隨夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙發(fā)射入軌，與中國空間站成功對(duì)接后，已于11月11日凌晨順利完成在軌自檢測(cè)試工作，即將開展一系列既定空間科學(xué)試驗(yàn)任務(wù)。

液態(tài)金屬在常溫下呈液態(tài)，沸點(diǎn)高、導(dǎo)電性強(qiáng)、熱導(dǎo)率高，易于實(shí)現(xiàn)固液靈活轉(zhuǎn)換，它可輕易將許多尖端材料的功能集于一體，又能與諸多材料巧妙結(jié)合從而使之性能得以顯著改觀，正為電子信息、能源、智能制造、航空航天、軍工國防、生物醫(yī)療、柔性機(jī)器等高新技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展帶來顛覆性變革，催生出一系列戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，這將有助于推動(dòng)國家尖端科技水平的提高、全新工業(yè)體系的形成和發(fā)展乃至人類物質(zhì)文明的進(jìn)步。

液態(tài)金屬空間科學(xué)探索，一直在路上

2017年，由劉靜研究員帶領(lǐng)中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所的科研小組,與云南中宣液態(tài)金屬科技有限公司、云南科威液態(tài)金屬谷研發(fā)有限公司等組成的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)，在地處中國云南宣威境內(nèi)的尼珠河大峽谷上的世界第一高橋-北盤江大橋上，完成了一系列液態(tài)金屬微重力試驗(yàn)，直接觀察到了溶液中液態(tài)金屬隨重力消失而呈現(xiàn)出的自發(fā)變形與電控現(xiàn)象。

以往，微重力實(shí)驗(yàn)大多在空間站、人工落塔、火箭以及試驗(yàn)飛機(jī)上進(jìn)行，成本較為高昂，已有的地面試驗(yàn)塔因高度有限，微重力維持時(shí)間較短，且耗資可觀，使得頻繁開展試驗(yàn)受到限制。此次微重力實(shí)驗(yàn)，直接選擇在垂直落差達(dá)565米、近200層樓高的地標(biāo)性建筑---北盤江大橋上進(jìn)行，從而以極低成本完成了世界首例常溫液態(tài)金屬微重力變形效應(yīng)實(shí)驗(yàn)。首批研究目標(biāo)聚焦于液態(tài)金屬表面張力與變形效應(yīng)，一方面，這是液態(tài)金屬最為基礎(chǔ)的物理屬性；同時(shí)，也考慮到預(yù)期成果對(duì)于今后發(fā)展空間柔性智能機(jī)器技術(shù)較有借鑒意義。從理論上講，密度較大的液態(tài)金屬在消除自身重力影響后，更易發(fā)展成可控變形機(jī)器乃至高度靈活的柔性機(jī)器人。

北盤江大橋提供了迄今最長(zhǎng)的自由落體距離，使得可以在相對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)間范圍內(nèi)觀察和記錄液態(tài)金屬微重力效應(yīng)和變形規(guī)律，從而為液態(tài)金屬這一革命性材料潛在的空間應(yīng)用創(chuàng)造條件，也為進(jìn)一步在云南當(dāng)?shù)貥?gòu)建更為完善精良的微重力試驗(yàn)環(huán)境積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

后得益于央視募集資金，2018年，劉靜團(tuán)隊(duì)研制了在軌試驗(yàn)型（無人，遠(yuǎn)程操控傳遞數(shù)據(jù)和圖像）液態(tài)金屬試驗(yàn)裝置，令人扼腕的是所搭載的中國首枚民營運(yùn)載火箭“朱雀一號(hào)”最后幾秒折戟太空，試驗(yàn)戛然而止。時(shí)隔4年，液態(tài)金屬試驗(yàn)箱順利升空入駐夢(mèng)天艙并完成自檢，充分感受到中國航天的威力和液態(tài)金屬的魅力，為中國航天驕傲，為液態(tài)金屬喝彩！

（部分圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）

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