中国科学院理化技术研究所与清华大学的研究团队近期取得了多项关于液态金属的重要研究成果，这些成果发表在《尖端科学》（Advanced Science）期刊上，并被选为封面故事。研究发现，室温液态金属（如镓基合金液滴）在外加电场激励下能够吞噬微/纳米尺度金属颗粒，这一现象被称为液态金属的胞吞效应。

胞吞效应是生物界中细胞吞噬外界颗粒的一种基本行为，研究人员通过实验发现，液态金属在电场或化学物质的激励下，可以高效地将周围的颗粒吞入体内。这一发现为构筑高性能纳米金属流体材料开辟了新的途径。

研究团队提出了三种激励机制：电阴极极化、辅助金属物极化及化学物质触发，并揭示了在不同溶液环境中实现液态金属胞吞作用的规律。其中，外加电场产生阴极极化的方法因其快捷可控、易于操作而更具普适性。进一步的研究表明，固/液两金属相之间的润湿作用是支配液态金属胞吞现象的关键机制。

此外，研究团队还发现了液态金属与另一类金属接触所导致的表面流动现象，即Marangoni流动。通过测量液态金属的电势降落并引入电化学腐蚀理论，研究人员定量研究了Ga-Cu腐蚀电偶所诱发的液态金属Marangoni流动和界面剪切力的大小。

在另一项研究中，研究团队观察到，当金属液滴部分浸没于碱性溶液、部分暴露于空气中时，会出现自发周期振荡现象，类似于生物体的呼吸获能行为。这种现象的发生和持续无需额外的能源供给与外界激励，为液态金属自振荡马达的实现提供了基础。

图1 期刊封面故事反映的液态金属吞噬颗粒效应（左）及三类技术实现途径（右）

图2 伽伐尼腐蚀电偶及温度梯度诱发的液态金属Marangoni流

图3 类似于生物体呼吸获能行为的金属液滴自发搏动现象