2017年12月01日 星期五
液态金属或将带来颠覆性变革

    在普通人眼中,液态金属可能是体温计中流动的水银,是高温锅炉中沸腾的铁水。而在科学家眼中,它则是流动的软体生命,是连接人体神经的桥梁,是未来机器人变革的核心材料……

    不久前,我国一个科研小组在国际上率先将液态金属与量子器件及计算技术联系起来。

    液态金属不同于一般的导电介质,其在不同的环境下导电性也有差异。这一看上去微不足道的变化,在科学家眼中则有重大价值。中科院理化所、清华大学双聘教授刘静是我国液态金属研究的领军人物,他和团队发现,温度不同、氧化程度不同以及磁场强度环境不同,液态金属的导电性会呈现出极大的差异。因此,就像通过对晶体管电压的控制来构建运算基础一样,科学家可以通过改变外界的环境,借助对液态金属状态的控制,并以它在不同状态下的导电差异作为可控的逻辑计算单元。

    正是这种特性,使液态金属可以成为计算的核心逻辑单元,从而带来革新传统计算机的可能性。不同于传统的电子计算机,从宏观到纳米尺度的金属液滴,可以通过多种物理场效应,在液体环境下组装出逻辑器件并对其进行编程。

    不同于传统计算机以顺序执行指令的方式运行,液态金属构建的计算机能通过多种方式同时进行编程,一次可同时执行多个指令,具有高度并行性的特点,因此运算速度上可能更快。基于液态金属的计算机架构,可能预示着下一代计算机的雏形。

    其实,液态金属与计算和智能的神奇联系并非灵光闪现,而是基于科学家多年的持续研究。作为一类特殊功能材料,液态金属已展示出引领和开拓重大科技前沿的特质,有望在电子信息、先进制造、柔性机器人、生物医疗健康等领域带来颠覆性变革,并催生出一系列战略性新兴产业。

    幸运的是,在液态金属研究上我国处于领跑者地位,是中国向世界输出原创科研成果的代表。                            (科文)

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