液態奇跡：清華大學劉靜教授領航液態金屬科技前沿
- 分類：科技創新
- 作者：小艾老師
- 來源：iCANX科學平臺
- 發布時間：2024-11-19 09:48
- 訪問量：
【概要描述】劉靜教授的故事，是科技創新的光輝篇章。他用智慧和汗水在液態金屬領域書寫了屬于自己的傳奇。
液態奇跡：清華大學劉靜教授領航液態金屬科技前沿
【概要描述】劉靜教授的故事，是科技創新的光輝篇章。他用智慧和汗水在液態金屬領域書寫了屬于自己的傳奇。
- 分類：科技創新
- 作者：小艾老師
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- 發布時間：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新改變世界的科學家和他們的科學發現，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，更是液態金屬、生物醫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。他長期致力于液態金屬、生物醫學工程與工程熱物理等領域的研究，不僅發現了液態金屬的多種奇異現象和基礎效應，還創造了世界首臺液態金屬電子電路打印機、液態金屬CPU散熱器、康博刀腫瘤治療裝備等多種變革性產品。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。他首次研發出了世界首個自主運動的可變形液態金屬機器。這一機器不僅實現了液態金屬從靜態到動態的跨越，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金屬機器如同變形金剛一般，在各種形態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造力。
除了自主運動的液態金屬機器外，劉靜教授還帶領團隊首次發現了電場控制下液態金屬與水的復合體可以發生各類形態及運動模式轉換的基本現象。這一發現為液態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。
圖為液態金屬各種存在形態及其衍生技術與器件（出自劉靜教授團隊）
在液態金屬領域，劉靜教授團隊先后提出了一系列底層材料創制思想，如液態金屬材料基因組方法、納米液態金屬材料學、液態金屬改性材料技術，以及自驅動液態金屬、彩色液態金屬、多孔液態金屬、液態導體-絕緣體轉換材料、液態金屬氣泡/囊泡、水相液態金屬，以及密度低于水的輕量化液態金屬材料等，并提出了具有普遍意義可通向萬物創制的液態金屬組合材料學思想，團隊研發的系列性能優良的液態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、柔性醫學傳感以及臨床骨科支具與康復等方面推向了工業化應用。
旨在構建各種功能物質及材料的液態金屬組合材料學理論框架
劉靜教授不僅在液態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金屬、醫療健康、電子信息及能源技術領域的交叉問題研究，并取得了系列開創性成果。他的團隊在液態金屬仿生器件、人工器官及材料創制等方面也取得了重大進展，為液態金屬的應用研究提供了豐富的案例和寶貴的經驗。
仿生型液態金屬人工器官研發全景
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，劉靜教授團隊開發的基于液態金屬的選擇粘附性3D電路轉印技術，讓傳統的塑料或聚合物類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建液態金屬物體的方法，實現了液態金屬的懸浮3D打??；在芯片冷卻領域，他們更是開創性地提出了液態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金屬涂層的工藝流程以及附著液態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。他指導了許多優秀學生，并多次獲得中國科學院及清華大學優秀研究生指導教師獎或優秀教師稱號。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，是科技創新的光輝篇章。他用智慧和汗水在液態金屬領域書寫了屬于自己的傳奇。在他的引領下，液態金屬這個曾經的“冷門”領域正逐步走向“熱點”，成為科技創新的重要方向。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 液態金屬物質科學與技術：從基礎研究到工業實踐》點擊鏈接可查看回放。
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