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液态金属走进日常生活

来源:经济参考报 186 2022-08-02

  颗粒在线讯:3D电子手写笔、骨科用耗材及器械、智能玻璃显示屏……液态金属这种充满科幻色彩的新型功能材料正从实验室、产业基地向我们日常生活走来。

  “包裹感很好,很轻巧。固定时哪里不对的话还可以矫正,这个东西拆卸下来还可继续使用。”27岁的孔先生手臂受伤骨折,在云南宣威市第一人民医院手术后,用上了液态金属制作的骨科外固定支具(又称“外骨骼”)。

  宣威市第一人民医院骨一科主任阚树文说,医院今年才引进“外骨骼”,目前已试用数十例,使用起来很便利,塑形和透气性较好,也可以戴着照X光,影像很清晰。

  据介绍,液态金属骨科外固定支具是云南中宣液态金属科技有限公司、云南科威液态金属谷研发有限公司、清华医学院/中科院理化所团队共同研发,是由液态金属医用功能材料和辅料构成的一系列具有固定、支撑、保护、治疗功能的第一类医疗器械,由云南迈特力医疗技术有限公司负责产业化项目实施。

  “液态金属‘外骨骼’是低温融塑材料,可实现与患者身体较好的个性化贴合塑形。固定性强,韧性好,拆解方便,还可重复利用。”迈特力公司技术总监张勇说,身体许多部位发生骨折,如颈椎、肩关节、腰椎、指骨等都可以使用“外骨骼”。

  “2021年末,相关产品已进入全国50余家医院进行试用,完成临床试用1200余例。”中宣液态金属科技有限公司副总经理徐文志介绍,目前已建成年产100万件液态金属骨科外固定支具生产线,液态金属骨科外固定支具产业化项目获得2021年“云南省创新创业大赛”一等奖。

  记者体验了一下液态金属“外骨骼”。加热前,绒布包裹着的板材俨然一块硬钢板。加热几分钟后,钢板变得可以随意揉捏,就像玩具彩泥。戴在手腕关节处捏紧压实,几分钟后又恢复了硬度,把手腕关节裹得严严实实,就像戴着一个加大号的运动护腕。

  “‘外骨骼’是液态金属在生物医学材料方面取得的原创性突破,已研发生产出130多个规格类型产品。”云南中宣液态金属科技有限公司董事长杨应宝说。

  液态金属“外骨骼”项目只是液态金属应用的一个代表。据介绍,液态金属是一大类合金材料,通常是指熔点低于300摄氏度的低熔点合金,常温或工作状态下为液态,具有液态温区宽、导热率高、导电性好等特性。由清华大学教授、中国科学院理化技术研究所双聘研究员刘静带领的科研团队,经过近20年坚持不懈努力,发现液态金属一系列全新的科学现象、基础效应和变革性应用途径。

  “液态金属的制造工艺无须高温冶炼,环保无毒,可广泛应用于工业制造、航空航天、军工国防、生物医疗、教育与文化创意等领域。”杨应宝说。

  笔尖在纸上游走,画出一张银白色电路图——在宣威市液态金属科技馆,工作人员向记者展示一款神奇之笔。“用液态金属当墨水写出电路板,导电性和简便性都很好。”杨应宝介绍,这款液态金属3D电子手写笔也是液态金属众多应用产品中的一个。

  3D电子手写笔、电子油墨、导热片、芯片散热器、液态金属光伏叠瓦组件、液态金属LED智能玻璃屏……在中宣液态金属科技有限公司液态金属科技馆,液态金属制作的展品琳琅满目,许多产品的性能令参观者啧啧称奇。

  “液态金属领域的基础与应用研究已从最初的冷门,发展成当前备受世界范围广泛关注的国际重大科技前沿,影响范围甚广。”刘静说。

  2016年,液态金属产业被列入《云南省“十三五”科技创新规划》《云南省“十三五”新材料产业发展规划》及《新材料产业发展指南》。

  2017年,液态金属被列入国家《重点新材料首批次应用示范指导目录(2017年版)》,2018年又被纳入国家《战略性新兴产业分类目录》。

  几年来,中宣公司累计投入逾3.4亿元,建成年产200吨的液态金属系列产品生产线,拥有200多个液态金属配方和300多项专利。2021年,液态金属产业产值突破5亿元。公司先后被评为云南省“金种子”企业、国家级专精特新“小巨人”企业、2021民营企业科技创新100强。

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