镓：第一个预言成真的元素(2)
尖端领域的“新秀”
2013年12月，我国科学家引入气流控制下的液态金属喷墨原理，可在任意表面上绘制电路。这种液态金属“墨水”是以金属镓为主要成分的合金组合，在室温下可以自由流动。
在现代电子工业中，印刷电路板已经不是什么新鲜事儿了。然而，利用液态金属喷墨电子打印方法来“绘制”电路可是一项十分新奇的发明。传统的印刷电路板制作流程通常需要经过电镀、蚀刻等工序，具有高能耗、高污染、高耗时等缺点，并且很难适应各种不同的基底表面。利用液态金属喷墨原理进行的电子打印方式可以在各种复杂的基底表面上“绘制”出任意的电路。
更令人惊奇的是，镓元素还被用于“液态金属机器”的制作呢!这里的“液态金属”通常是指熔点比较低的金属或合金材料，镓、镓铟合金以及镓铟锡合金等在室温下呈现液态，因此都属于“液态金属”。2015年4月，我国科学家在实验中发现，一个直径约为5毫米的液态镓金属球，在电解液中吞食了0.012克铝之后，能以每秒5厘米的速度前进。科学家认为，液态镓金属球的行为类似于自然界的简单软体动物的习性，能够把“吃”进的食物转化为能量，并且具有自主运动的能力，难怪科学家把它称为“液态金属软体动物”或“液态金属机器”。进一步的研究认为，“液态金属机器”之所以能从铝中获得自主运动的能量，是因为“液态金属”和活泼的铝形成原电池反应，从而产生电荷的运动，继而引起“液态金属”表面张力的不平衡，对易于变形的“液态金属”产生强大的推力。同时，在上述电化学反应过程中产生的氢气也对“液态金属”的马达行为施加了影响。
尽管基于镓及镓合金的“液态金属机器”的功能还是非常有限的，但是它带给人们的启示和影响却是十分深远的。比如，“液态金属机器”的自主变形和运动等特性，为人们研制实用化的智能马达、血管机器人以及流体泵送系统提供了思路和模板。随着“液态金属机器”的日趋完善和升级，想必会在执行高难度操作等方面取得新的突破，并有望在医疗、科研以及军事等领域发挥巨大作用。
不断拓展的“领地”
由于镓具有“热缩冷胀”的性质，因此具有比较好的铸造性，可以用其来制造铅字合金，这样可使字体更加清晰。利用镓的低熔点形成的含镓易熔合金，可应用于电路熔断器和各种保险装置以及自动灭火装置。利用镓与铜、镍、锡、金等成分可制成冷焊剂，以解决异型薄壁等难以焊接的难题。尽管镓的熔点非常低，但是它的沸点却非常高(2070℃)。利用镓的这个特性可以用其来制造测量高温的温度计，用这种温度计可以测量炼钢炉、反应炉、原子反应堆的温度。
在原子能工业中，镓可以作为热传导物质，把反应堆中的热量传导出来;同时，利用镓吸收中子的性能，可以控制中子的数目和反应速度。镓还被用来制造阴极蒸汽灯，将碘化镓加入到高压水银灯中，可以增大水银灯的辐射强度。
高性能磁材是现代机电工业、自动化工业和半导体工业必不可少的基础材料。在高性能磁材生产需要添加0.5‰～2‰的金属镓。在玻璃中添加金属镓可以增强玻璃的折射率，以此可以制造特种光学玻璃。用镓镜制作的反光镜可以把70%以上的光反射出去。在化工领域，镓及其化合物常被用作催化剂。例如，三氯化镓可用作生产乙基苯、丙基苯和酮的催化剂;国外开发的一种新型镍镓催化剂可以把氢和二氧化碳转化为甲醇;硝酸镓用作石油催化剂可以提高石油的开采效益。
【责任编辑】庞 云 (苏更林)
2013年12月，我国科学家引入气流控制下的液态金属喷墨原理，可在任意表面上绘制电路。这种液态金属“墨水”是以金属镓为主要成分的合金组合，在室温下可以自由流动。
在现代电子工业中，印刷电路板已经不是什么新鲜事儿了。然而，利用液态金属喷墨电子打印方法来“绘制”电路可是一项十分新奇的发明。传统的印刷电路板制作流程通常需要经过电镀、蚀刻等工序，具有高能耗、高污染、高耗时等缺点，并且很难适应各种不同的基底表面。利用液态金属喷墨原理进行的电子打印方式可以在各种复杂的基底表面上“绘制”出任意的电路。
更令人惊奇的是，镓元素还被用于“液态金属机器”的制作呢!这里的“液态金属”通常是指熔点比较低的金属或合金材料，镓、镓铟合金以及镓铟锡合金等在室温下呈现液态，因此都属于“液态金属”。2015年4月，我国科学家在实验中发现，一个直径约为5毫米的液态镓金属球，在电解液中吞食了0.012克铝之后，能以每秒5厘米的速度前进。科学家认为，液态镓金属球的行为类似于自然界的简单软体动物的习性，能够把“吃”进的食物转化为能量，并且具有自主运动的能力，难怪科学家把它称为“液态金属软体动物”或“液态金属机器”。进一步的研究认为，“液态金属机器”之所以能从铝中获得自主运动的能量，是因为“液态金属”和活泼的铝形成原电池反应，从而产生电荷的运动，继而引起“液态金属”表面张力的不平衡，对易于变形的“液态金属”产生强大的推力。同时，在上述电化学反应过程中产生的氢气也对“液态金属”的马达行为施加了影响。
尽管基于镓及镓合金的“液态金属机器”的功能还是非常有限的，但是它带给人们的启示和影响却是十分深远的。比如，“液态金属机器”的自主变形和运动等特性，为人们研制实用化的智能马达、血管机器人以及流体泵送系统提供了思路和模板。随着“液态金属机器”的日趋完善和升级，想必会在执行高难度操作等方面取得新的突破，并有望在医疗、科研以及军事等领域发挥巨大作用。
不断拓展的“领地”
由于镓具有“热缩冷胀”的性质，因此具有比较好的铸造性，可以用其来制造铅字合金，这样可使字体更加清晰。利用镓的低熔点形成的含镓易熔合金，可应用于电路熔断器和各种保险装置以及自动灭火装置。利用镓与铜、镍、锡、金等成分可制成冷焊剂，以解决异型薄壁等难以焊接的难题。尽管镓的熔点非常低，但是它的沸点却非常高(2070℃)。利用镓的这个特性可以用其来制造测量高温的温度计，用这种温度计可以测量炼钢炉、反应炉、原子反应堆的温度。
在原子能工业中，镓可以作为热传导物质，把反应堆中的热量传导出来;同时，利用镓吸收中子的性能，可以控制中子的数目和反应速度。镓还被用来制造阴极蒸汽灯，将碘化镓加入到高压水银灯中，可以增大水银灯的辐射强度。
高性能磁材是现代机电工业、自动化工业和半导体工业必不可少的基础材料。在高性能磁材生产需要添加0.5‰～2‰的金属镓。在玻璃中添加金属镓可以增强玻璃的折射率，以此可以制造特种光学玻璃。用镓镜制作的反光镜可以把70%以上的光反射出去。在化工领域，镓及其化合物常被用作催化剂。例如，三氯化镓可用作生产乙基苯、丙基苯和酮的催化剂;国外开发的一种新型镍镓催化剂可以把氢和二氧化碳转化为甲醇;硝酸镓用作石油催化剂可以提高石油的开采效益。
【责任编辑】庞 云 (苏更林)