Page 13 - Science Focus (Issue 017)
P. 13

我們可以透過電極提供電荷，使這團帶極性的液態金                               可是，現時這項技術還有著很多限制。其中一個主要
        屬塌下。當陽極（正極）與液態合金球體接觸時，合金表面                            的障礙在於使用鹼性物質處理合金的步驟，因為製造少
        的極性便會從負極性變成正極性。這會破壞原來的電荷平                             量的可編程液態物質也需要用上大量的鹼性電解質 —
        衡，使合金球體坍塌下來，變成一堆扁平的合金，並逐漸                             一種極具腐蝕性的物質，導致製作程序的性價比並不高。
        向陰極（負極）伸展 （圖二 ） 。 就是這樣，科學家可以透過                        另一個限制在於我們很難在實驗室以外的環境操縱液

        控制電極的位置和電壓，使液態金屬流向理想的方向。要                             態金屬，因為這項技術需要依賴電場，而且在受控環境
        全面地控制液態金屬的流動，研究人員把液態合金放在一                             （controlled environment）外很容易受外界干擾。
        個 7 x 7 的電極陣列上。通過設定一系列的程序改變 49
        個獨立電極的電壓和連接性，他們成功改變液態金屬的形                                 這就是可編程液態物質的故事：它是一種前所未有的
        狀，使其變成「S」形和心形 （ 圖三甲 及 圖三乙 ） 。                         嶄新材料，透過操控電場，你可以隨心所欲地控制它的形
                                                              狀。雖然這項技術依然在起步階段，但在不久的將來，我
            因此，可編程液態物質已不再是科幻情節，在機械人、                          們希望可以看到可編程液態物質被應用於機械零件以及不
        醫療和軍事層面上，這項科技肯定會有著不少不可思議而                             同領域上。
        有趣的應用機會。在機械人身上，這項技術可能可以應用
                                                              1   共晶系統：一個由不同物質在特定比例下組成的混合物；在這個特定的
        於生產更靈活的機械零件，能擠過傳統機械人不能通過                                比例下，混合物的熔點會比其各個構成元素的熔點或在其他比例下混合
        的狹窄空間，到達更遠的地方 [3]。同樣地，可編程液態物                            物的熔點還要低 [4]。這令鎵銦合金在室溫下呈液態，即使鎵和銦在室
                                                                溫下都呈固態。
        質也許可以被應用於納米藥物載體或微創手術工具上。在

        軍事層面方面，它或者能夠用於製造供軍用車輛使用的自
        我修復金屬裝甲，以提高車輛的耐用性。

















             Figure 3(a) and 3(b). [2]
             圖三甲及圖三乙





        References  參考資料：
        [1] Alba, M. (2017, May 24). The Promise and Peril of Programmable
           Matter. Retrieved from https://www.engineering.com/
           DesignerEdge/DesignerEdgeArticles/ArticleID/14967/The-
           Promise-and-Peril-of-Programmable-Matter.aspx
        [2] Tokuda, Y., Moya, J. L. B., Memoli, G., Neate, T., Sahoo, D. R.,
           Robinson, S., . . . Subramanian, S. (2017). Programmable Liquid
           Matter: 2D Shape Deformation of Highly Conductive Liquid
           Metals in a Dynamic Electric Field, ISS '17: Proceedings of the
           2017 ACM International Conference on Interactive Surfaces
           and Spaces, 142-150. doi: 10.1145/3132272.3134132
        [3] Lin, J., & Singer, P. W. (2015, March 18). Terminator-Like "Smart
           Liquid Metal" May Be The First Step In A New Arms Race.
           Retrieved from https://www.popsci.com/terminator-2-smart-
           liquid-metal-developed-tsinghua-university-researchers/
        [4] Flaming, P. (2019). 8.9: Solid-Liquid Systems - Eutectic Points.
           In Physical Chemistry (Fleming). Retrieved from https://
           chem.libretexts.org/Bookshelves/Physical_and_Theoretical_
           Chemistry_Textbook_Maps/Book:_Physical_Chemistry_
           (Fleming)/08:_Phase_Equilibrium/8.09:_Solid-Liquid_Systems_-_
           Eutectic_Points

                                                                                                                11
   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18