中新網北京4月16日電 (記者 孫自法)隨著航天技術不斷創新進步與發展成熟，人類正加速邁向太空時代。在此背景下，液態金屬如何進軍太空、適應極限環境并應用服務于人們在太空中的生活與工作，這些話題廣受關注。

　　適配太空極端環境

　　記者4月16日從中國科學院理化技術研究所(理化所)獲悉，該所低溫科學與技術全國重點實驗室液態金屬與低溫生物醫學中心團隊基于20多年科研攻關積累的經驗與成果提出，液態金屬不僅是適配太空極端環境的通用功能材料，更是賦能未來宇航探索事業繁榮發展的重要載體。

　　近日，該團隊應國際學術期刊《細胞出版社·藍》(Cell Press Blue)之邀，以“液態金屬助力太空探索的蓬勃發展”為題發表一篇前瞻性評述文章，系統構畫液態金屬太空科技全景，深度解析液態金屬從本征屬性到新興功能面臨的機遇與挑戰，涵蓋能源系統、深空推進、太空熱管理、柔性電子、電磁屏蔽、可重構機器人、在軌制造、生命保障及空間光學等方向。

　　文章共同通訊作者、中國科學院理化所劉靜研究員指出，如今，人類足跡已穩步拓展至近地軌道、空間站，駐留活動及月球、火星探測等也日趨頻繁。經過數十年發展，近地空間技術漸趨成熟，呈現出商業化、多任務兼容、成本持續下降的趨勢，對應出現太空數據中心、太空互聯網、太空旅游、在軌太陽能電站等新興應用場景。與此同時，太空極限環境對已有技術也提出了前所未有的挑戰。

　　在人類所掌握的各類先進材料中，常溫液態金屬如鎵基、鉍基合金等集高導電/導熱性、優異流動性、極低飽和蒸氣壓、高表面張力及自愈合性于一身，契合太空領域對材料“極端環境適配、智能響應、長周期自主可靠”的需求。

　　文章第一作者、中國科學院理化所研究生史佳豪介紹說，研究團隊闡釋了利用太空微重力環境作為天然實驗室，揭秘液態金屬界面物理化學超常現象的獨特價值，其相應研究不僅將推動流體力學、界面科學等基礎學科的發展，更有望為微重力下多場耦合理論的構建提供關鍵支撐。

　　助力人類星際探索

　　在文章共同通訊作者、中國科學院理化所張旭東研究員看來，此次應邀發表前瞻性評述，根植于研究團隊在液態金屬領域20余年的持續深耕與系統創新。

　　21世紀初，研究團隊開創性提出液態金屬芯片冷卻技術，并將其拓展至各類高熱流密度散熱應用場景。

　　2011年，研究團隊提出全球首個太空數據中心概念和技術原理并申請相關專利，為當前太空算力基礎設施的構建奠定了早期基礎。

　　2017年，研究團隊依托當時世界第一高橋——北盤江大橋開展自由落體試驗，完成了地面模擬微重力環境下液態金屬流體行為研究，首次觀察到溶液中液態金屬隨重力消失而呈現的自發變形與電控變形現象，為理解微重力流體行為提供了關鍵實驗依據。

　　2018年，研究團隊進一步推動液態金屬走向太空，此次首征太空的嘗試，為后續在軌實驗積累了寶貴的工程經驗。

　　隨后經過數年精心準備，2023年，研究團隊研制的液態金屬熱管理試驗裝置隨夢天實驗艙成功升空，在中國空間站完成中國首次液態金屬空間熱管理在軌試驗，全面驗證鉍基合金受控熔化、對流換熱與多模態相變控溫等核心技術，獲取了微重力下液態金屬的純強迫對流換熱數據。液態金屬邁入空間在軌應用新階段，也為未來空間核動力電源、深空探測器等大功率裝備的散熱系統設計提供了支撐。

　　2026年，研究團隊在專業學術期刊《制冷學報》發表封面文章“太空數據中心熱控技術研究現狀與展望”，系統總結太空數據中心的由來、發展趨勢與技術需求指出，以液態金屬冷卻為代表的前沿熱控技術，將在應對太空高算力芯片極端熱流密度挑戰中發揮重要作用。

　　在最新發表的評述文章中，研究團隊總結表示，隨著人類持續向著月球、火星乃至更遠的深空邁進，液態金屬正逐步從實驗室的基礎研究對象，轉型為未來促進航天技術發展的新材料，助力人類實現更安全、更高效、適應性更強的星際探索任務。(完)