鎵合金3D打印技術攻克,液態(tài)終結者量產不是夢

近日，俄勒岡州立大學的工程師已經找到了一種3D打印高導電性鎵合金的高復雜結構的方法。據(jù)悉，該3D打印方法可用于制造柔性電腦屏幕和其他可伸縮電子設備，包括柔性機器人。 早在2014年，英國《每日郵報》報道，美國北卡羅來納州一個科研團隊日前研發(fā)出一種可進行自我修復的變形液態(tài)金屬，距離打造“終結者”變形機器人的目標更進一步。

科學家們使用鎵和銦合金合成液態(tài)金屬，形成一種固溶合金，在室溫下就可以成為液態(tài)，表面張力為每米500毫牛頓。這意味著，在不受外力情況下，當這種合金被放在平坦桌面上時會保持一個幾乎完美的圓球不變。北卡羅來納州立大學副教授邁克爾·迪基(Michael Dickey)說：“只需要不到一伏特的電壓就可改變金屬表面張力，這種改變是相當了不起的。

我們可以利用這種技術控制液態(tài)金屬的活動，從而改變天線形狀、連接或斷開電路等�！� 此外，這項研究還可以用于幫助修復人類切斷的神經，以避免長期殘疾。研究人員宣稱，該突破有助于建造更好的電路、自我修復式結構，甚至有一天可用來制造《終結者》中的T-1000機器人。 但是長久以來，由于很難生產出用于機器人的鎵合金，對于此項技術還只停留在試驗的范疇，但由于3D打印技術的應用，這項技術得以大規(guī)模的推廣。據(jù)俄勒岡州立大學的工程師們發(fā)現(xiàn)，這種合金可以用3D打印高達10毫米和20毫米寬的結構。俄勒岡州立大學學生、機器人博士、合著者Doan Yirmibeolu表示，“未來前景非常光明，很容易想象制造出的可以操作的柔性機器人，它們將會走出打印機�！�

近年來，越來越多的專家學者注意到生物的柔性與靈活性，提出了仿生柔性機器人概念，使其成為機器人領域的一個研究熱點。柔性機器人具有高靈活性、可變形性和能量吸收特性等特點，對環(huán)境具有較強的適應性。這種機器人可以廣泛用于救援救災，例如地震等災害需要在倒塌的建筑廢墟中搜尋受困者。
對于“終結者”的原材料——鎵，我國是世界上主產國之一，目前，我國金屬鎵的消費領域包括半導體和光電材料、太陽能電池、合金、醫(yī)療器械、磁性材料等，其中半導體行業(yè)已成為鎵最大的消費領域，約占總消費量的80%。 隨著鎵行業(yè)的快速發(fā)展，尤其是半導體和太陽能電池行業(yè)，以及我國政府對LED行業(yè)發(fā)展規(guī)劃的推動，我國鎵的消費量還將保持大幅增長態(tài)勢。此外，因為我國國內金屬鎵回收能力較小，所以對金屬鎵的需求全部依靠原生鎵支撐，這也將促進我國市場對原生鎵需求量的大幅增長。

但是隨著我國鎵行業(yè)的快速發(fā)展，我國鎵行業(yè)存在的問題也日益凸顯出來，主要包括以下幾點：

一、鎵資源浪費。因為鎵很少單獨成礦，多為伴生礦，而一些企業(yè)由于技術、資金等多方面原因并未對礦石中所含的鎵資源進行提取，結果造成這種稀缺資源的浪費。

二、鎵出口大國卻無定價權。據(jù)業(yè)內人士分析，造成這種局面的主要原因是國內缺乏價格發(fā)現(xiàn)平臺和機制。

三、鎵生產企業(yè)規(guī)模分散，產業(yè)鏈存在薄弱環(huán)節(jié)。由于鎵是伴生礦，含量不高，并且建設符合環(huán)保標準的鎵生產線也需要投入較多資金�？紤]到投入產出等方面因素，很多大中型礦業(yè)公司并未對伴生的鎵資源進行提取。中小型鎵生產加工企業(yè)由于提取工藝相對簡單，投入資金相對較少，在開采生產過程中也造成了比較嚴重的環(huán)境污染。

面對這些棘手的問題，5月24-26日，在SMM于廣西南寧舉辦的“2018小金屬產業(yè)峰會”上，行業(yè)專家及SMM資深分析師將對鎵行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展方向做出權威解讀。

來源：SMM 上海有色網