液態(tài)奇跡：清華大學劉靜教授領航液態(tài)金屬科技前沿
- 分類：科技創(chuàng)新
- 作者：小艾老師
- 來源：iCANX科學平臺
- 發(fā)布時間：2024-11-19 09:48
- 訪問量：
【概要描述】劉靜教授的故事，是科技創(chuàng)新的光輝篇章。他用智慧和汗水在液態(tài)金屬領域書寫了屬于自己的傳奇。
液態(tài)奇跡：清華大學劉靜教授領航液態(tài)金屬科技前沿
【概要描述】劉靜教授的故事，是科技創(chuàng)新的光輝篇章。他用智慧和汗水在液態(tài)金屬領域書寫了屬于自己的傳奇。
- 分類：科技創(chuàng)新
- 作者：小艾老師
- 來源：iCANX科學平臺
- 發(fā)布時間：2024-11-19 09:48
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2024年，iCANX推出X-Doctor專欄，聚焦iCANX上獨辟蹊徑用科技創(chuàng)新改變世界的科學家和他們的科學發(fā)現(xiàn)，每期揭秘一位科學家和他/她的探索之路，獨家報道、干貨滿滿。歡迎大家一同感受科學的魅力，見證這些創(chuàng)新的力量。
第29期，X-Doctor將帶你走近清華大學劉靜教授，感受一下他在液態(tài)金屬領域的深耕細作。
清華大學劉靜教授不僅是中國科學院理化技術研究所的雙聘研究員，更是液態(tài)金屬、生物醫(yī)學工程及工程熱物理等多個領域的杰出代表。自1992年從清華大學本科畢業(yè)獲得理工雙學士學位以來，劉靜教授便以卓越的學術成就和不懈的探索精神，成為了國際傳熱界的一顆璀璨明星。
劉靜教授的學術之路，是一段不斷攀登高峰的旅程。1996年，他在清華大學獲得工學博士學位，隨后留校任教，并在國外開展了一段短暫的訪問研究后，回到中科院理化所組建自己的實驗室。這些經(jīng)歷不僅為他打下了堅實的學術基礎，更讓他學會了如何在國際舞臺上展示中國學者的風采。
液態(tài)金屬，這一聽起來就充滿神秘色彩的物質，成為了劉靜教授科研生涯中的主角。他長期致力于液態(tài)金屬、生物醫(yī)學工程與工程熱物理等領域的研究，不僅發(fā)現(xiàn)了液態(tài)金屬的多種奇異現(xiàn)象和基礎效應，還創(chuàng)造了世界首臺液態(tài)金屬電子電路打印機、液態(tài)金屬CPU散熱器、康博刀腫瘤治療裝備等多種變革性產(chǎn)品。這些成就，不僅為他贏得了國際傳熱界的威廉·伯格獎（The William Begell Medal），更為他在科學界樹立了極高的聲譽。
劉靜教授與液態(tài)金屬的緣分，似乎注定了他要在這個領域書寫傳奇。他首次研發(fā)出了世界首個自主運動的可變形液態(tài)金屬機器。這一機器不僅實現(xiàn)了液態(tài)金屬從靜態(tài)到動態(tài)的跨越，更為柔性智能機器的研制開辟了新的道路。當我們想象這些液態(tài)金屬機器如同變形金剛一般，在各種形態(tài)和運動模式間自由切換時，不禁感嘆于劉靜教授團隊的非凡創(chuàng)造力。
除了自主運動的液態(tài)金屬機器外，劉靜教授還帶領團隊首次發(fā)現(xiàn)了電場控制下液態(tài)金屬與水的復合體可以發(fā)生各類形態(tài)及運動模式轉換的基本現(xiàn)象。這一發(fā)現(xiàn)為液態(tài)機器人技術提供了嶄新的思路和技術路線，讓科學家們看到了液態(tài)金屬在更多領域的無限可能。未來我們的機器人能夠像科幻電影中的液態(tài)機器人那樣，隨意變形、穿梭自如，這將是多么令人興奮的場景。
圖為液態(tài)金屬各種存在形態(tài)及其衍生技術與器件（出自劉靜教授團隊）
在液態(tài)金屬領域，劉靜教授團隊先后提出了一系列底層材料創(chuàng)制思想，如液態(tài)金屬材料基因組方法、納米液態(tài)金屬材料學、液態(tài)金屬改性材料技術，以及自驅動液態(tài)金屬、彩色液態(tài)金屬、多孔液態(tài)金屬、液態(tài)導體-絕緣體轉換材料、液態(tài)金屬氣泡/囊泡、水相液態(tài)金屬，以及密度低于水的輕量化液態(tài)金屬材料等，并提出了具有普遍意義可通向萬物創(chuàng)制的液態(tài)金屬組合材料學思想，團隊研發(fā)的系列性能優(yōu)良的液態(tài)金屬材料技術已在芯片冷卻與熱管理、電子電路制造、半導體印刷、柔性醫(yī)學傳感以及臨床骨科支具與康復等方面推向了工業(yè)化應用。
旨在構建各種功能物質及材料的液態(tài)金屬組合材料學理論框架
劉靜教授不僅在液態(tài)金屬領域取得了卓越成就，還積極推動跨學科、跨領域的合作與交流。他長期致力于工程熱物理與液態(tài)金屬、醫(yī)療健康、電子信息及能源技術領域的交叉問題研究，并取得了系列開創(chuàng)性成果。他的團隊在液態(tài)金屬仿生器件、人工器官及材料創(chuàng)制等方面也取得了重大進展，為液態(tài)金屬的應用研究提供了豐富的案例和寶貴的經(jīng)驗。
仿生型液態(tài)金屬人工器官研發(fā)全景
劉靜教授團隊的研究成果不僅停留在實驗室階段，更被廣泛應用于多個領域。例如，劉靜教授團隊開發(fā)的基于液態(tài)金屬的選擇粘附性3D電路轉印技術，讓傳統(tǒng)的塑料或聚合物類3D打印結構件賦予了電子功能。這一技術不僅提高了3D打印的精度和效率，更為電子設備的制造提供了新的思路。在3D打印方面，他們提出了在自修復水凝膠中創(chuàng)建液態(tài)金屬物體的方法，實現(xiàn)了液態(tài)金屬的懸浮3D打印；在芯片冷卻領域，他們更是開創(chuàng)性地提出了液態(tài)金屬先進芯片冷卻技術，為解決高端芯片的“熱障”問題提供了新思路。
在立體結構表面粘附液態(tài)金屬涂層的工藝流程以及附著液態(tài)金屬涂層的多種復雜立體結構
除了在學術研究上的卓越成就外，劉靜教授還非常注重教學工作。他指導了許多優(yōu)秀學生，并多次獲得中國科學院及清華大學優(yōu)秀研究生指導教師獎或優(yōu)秀教師稱號。在他看來，學生的成長和進步是自己最大的收獲。他用自己的行動詮釋了“學高為師、身正為范”的深刻內涵。
劉靜教授的故事，是科技創(chuàng)新的光輝篇章。他用智慧和汗水在液態(tài)金屬領域書寫了屬于自己的傳奇。在他的引領下，液態(tài)金屬這個曾經(jīng)的“冷門”領域正逐步走向“熱點”，成為科技創(chuàng)新的重要方向。在未來的日子里，劉靜教授和他的團隊將繼續(xù)在科學的道路上探索前行，用科技之光照亮人類前行的道路。
2021年8月27日，劉靜教授在 iCANX Talks帶來了演講《Liquid Metal Science and Technology: From Fundamentals to Industrial Practices 液態(tài)金屬物質科學與技術：從基礎研究到工業(yè)實踐》點擊鏈接可查看回放。
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