液态金属能自愈！电子器件寿命翻倍，柔性电池迎新冲破

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2025年，哈尔滨产业大学田艳红教授团队，结合上海交通大学曾小勤团队和香港城市大学朱剑豪教授团队，在液态金属自愈合材料范畴搞出了大行动。
他们的研讨还发在了《材料科学与工程研讨报告》上，这可不是普通论文，里面说的技术能让电子器件坏了以后自己修复，之前只能在科幻片里看到的场景，现在真的要靠近现实了。

我们平常用的电子装备，非论是手机还是智能腕表，稍微摔一下、弯一下便能够坏，修起来又贵又麻烦。
传统的电子材料都是固态的，一旦断了裂了根基就没法复原。
但此次研讨的液态金属纷歧样，主如果镓和它的合金，室温下就能活动，导电导热都不差，毒性还低，概况还能构成一层出格薄的氧化层。

原本想这材料也就是性能特别点，后来发现这层氧化层才是关键，既庇护里面的金属不被进一步氧化，还能给材料撑点“劲儿”，让它不是软趴趴的没法用。
聊完材料自己，就得说说它最牛的“自愈才能”是咋来的。
如果这材料被碰坏了，概况的氧化层会裂开，里面的液态金属就会流出来把缺口补上。
而且刚暴露来的金属概况，会顿时跟空气里的氧气反应，再构成一层新的氧化层。

全部进程不用人帮手，全靠材料自己的特征完成。
这类“自己修自己”的本事，放在电子器件上太适用了，特别是柔性电子，比如能弯的显现屏、可穿着的健康贴片，这些工具平常总在形变，线路出格轻易断。
就拿柔性电子里的电路来说，如果断了，液态金属不但能把物理通道接上，还能规复导电性能。

修复速度也快，从毫秒到秒级就能搞定，修睦以后的导电性和机械性能，跟没坏的时辰差不多。
今后我们戴的智能腕表如果线路断了，不用拿去修，它自己就能好，这多费心？
而且研讨职员还发现，能靠内部刺激加速修复，比如加个磁场让带磁性的液态金属往破坏处跑，大概用焦耳热让金属活动性更好，修复得更快。
柔性电子先受益：可穿着装备、软体机械人都叨光现在可穿着装备越来越多，智能腕表、健康监测贴片这些，天天戴在身上，难免会磕磕碰碰、频频曲折。之前这些装备坏了，要末换零件要末全部换，本钱不低还浪费。

但用了这类液态金属自愈合材料，情况就纷歧样了。
有团队已经在跟企业合作开辟自愈合的健康监测贴片，能测心率、血氧，就算弯一千次，坏了也能自己修，现在都在做原型测试了。
如果这贴片能提高，不但能耽误装备寿命，还能少发生点电子渣滓，对情况也友爱。

除了我们平常用的可穿着装备，软体机械人也出格需要这技术。比如用来救灾的软体机械人，得钻进废墟的窄缝里，很轻易被挤压损坏。
之前有个测试的救灾机械人，才五百克重，被挤坏以后十秒内就规复了通讯和活动功用。
更况且，软体机械人还能用于医疗微创手术，要进入人体的窄通道，大概去深海探测，面临高压情况，传统电路底子扛不住，液态金属电路的自愈才能就能派上大用处。
别的，这技术还能用于可重构电子系统。简单说就是能控制液态金属的活动和固化，让电路的结构随着变。

比如卫星在天上运转，如果电路坏了底子没法修，用这类技术就能经过空中指令调剂电路结构，自己修复故障。
深海探测装备也是，水下一千米的压力能把传统电路压坏，液态金属电路修复的成功率能到95%，这在之前想都不敢想。
电池困难有解了？但产业化还得跨几道坎不可是柔性电子，能源电池范畴也能靠这技术冲破。

我们用的锂离子电池，用久了会出现电极粉化、枝晶发展的题目，寿命短还不服安。
但液态金属电极能处理这些麻烦，它能跟活性离子发生可逆反应，构成稳定的中心相，既不让枝晶长出来，还能修复电极概况的小裂纹。
原本想锂电池的寿命也就几百到一千次循环，现在用液态金属电极的电池，循环次数能超两千次，容量还能连结八成以上，穿刺测试也不会起火爆炸，这平安性提升太多了。
固态电池也是个好偏向，平安性比传统锂电池高，但电极和固态电解质的界面打仗一向是困难，会影响能量密度。

液态金属电极能跟固态电解质构成杰出的打仗，还能在循环进程中连结稳定，这就给固态电池产业化扫清了一个大障碍。
今后新能源汽车的电池如果用了这技术，寿命能耽误到八年以上，跑二十万千米都没题目，车主不用老想着换电池，能省很多钱。
不外，这技术要真正量产还得处理几个题目。

首先是本钱，镓和它的合金价格不低，2025年纯度99.99%的镓差不多三千元一千克。
但研讨团队也在想法子，比如往镓里掺锌，掺三成就能把本钱降15%，今后接管技术成熟了，液态金属器件的接管率能到九成以上，比传统电子器件高很多，持久来看本钱能降下来。
然后是氧化层的控制，氧化层的厚度和性质间接影响材料性能，得在庇护结果和导电性能之间找平衡。

现在研讨职员用原子层堆积法，能把氧化层厚度的误差控制在0.5纳米之内，这精度已经很高了。
还有机械性能和自愈才能的平衡，太柔嫩的材料自愈好但没劲儿，太硬的材料又难自愈，研讨团队正在经过复合材料设想处理这个题目。
液态金属自愈合技术的潜力很大，5G/6G通讯、物联网、AI硬件这些范畴，都需要更牢靠、更能顺应分歧场景的电子器件，这技术恰好能满足需求。
而且国家也很重视，“十四五”新材料计划把液态金属列为重点，2025年研发投入超五十亿元，国外像美国斯坦福、德国马普研讨所也在做相关研讨。

虽然现在还有些坎要跨，但再过十年八年，用液态金属自愈合技术的电子器件极能够会大范围上市。
到时辰我们用的手机、腕表，甚至汽车电池，坏了都能自己修复，既省钱又环保。
就是不晓得这一天能不能来得再快一点，究竟谁也不想自己的电子装备一坏就只能换新的不是？