【辛神炮轰《文史哲》之二】
辛德勇：《文史哲》編輯部的故事（第二集）
各位朋友，週日的早晨好！
《文史哲》編輯部的故事第二集如約而至。
在上一集裏，我和大家講述了一個像《文史哲》這樣的學術期刊編輯部是怎樣運作的，也講述了一個負責任的學術期刊應該怎樣把握和審度一篇批評商榷的文稿。
在上一集的結尾，我向大家預告：今天這一集想要給大家講述的，主要是山東大學黨委屬下的《文史哲》編輯部到底是怎麼做的？。
那麼，山東大學黨委屬下的《文史哲》編輯部，既然刊發了那篇嚴重違背基本事實的文稿，他們又是怎樣看待自己的審稿、用稿工作呢？
前邊我已經談到，剛一獲悉此事，我就積極而又負責地同《文史哲》編輯部溝通了一整天，希望瞭解相關情況和他們的想法，可令人十分費解的是，《文史哲》編輯部的主編、副主編、編輯部主任等業務負責人，一概置之不理，一個電話、一條微信、一條短信、一封電子郵件，什麼都沒有，而衹是安排其“辦公室工作人員”劉麗麗女士來表達主編大人的指示。
（請不大瞭解中國行政管理體制的小朋友們注意：這個“辦公室”並不是大家坐着“辦公”的房間，而是特指山東大學黨委領導下的《文史哲》編輯部下設的一個行政部門——一般就是處理雜務的。由於像《文史哲》這樣的單位，不過是山東大學黨委下屬無數單位之一，行政級別不會太高，《文史哲》的“辦公室”也不會級別太大，我想有一個人就夠了，吃喝拉撒都幫着大傢伙管了）
爲什麼會是這樣？我至今百思莫解。衹是感到山東大學黨委的管理方式着實與衆不同。因爲我不僅做過重要學術刊物的主編，也做過比較重要的學術行政管理工作。做行政管理工作，不管遇到什麼情況，及時溝通，及時瞭解相關人士的想法，這是不言自明的默認程序，困難的往往是當事人不願溝通，人家主動跟在屁股後邊請求溝通，這是求之不得的好事兒，爲什麼要拒之門外呢？
不過11月18日《澎湃新聞》的一篇報道中，卻載述了“《文史哲》編輯部工作人員”的一個表態，說是那篇“論文中的觀點僅代表作者，與平臺觀點無直接聯繫，作者有發表文章的權力”。
這是什麼意思？“作者有發表文章的權力”，那《文史哲》編輯部有沒有審查文章是否符合學術標準的職責？這位“《文史哲》編輯部工作人員”說，他們發表的“每一篇文章在發表之前都是有過嚴格的三審三校，論文發表完全合規，我們沒有辦法要求每一篇作文作者和讀者觀點一樣，（每）一位讀者讀一篇文章有他自己的看法，這是仁者見仁、智者見智的問題”。
《文史哲》編輯部講這種話和《澎湃新聞》的記者載述這些話，完全迴避了問題的實質，或者說刻意在歪曲我所提出的問題——因爲他們根本沒有盡到應盡的職責。我從來沒有對作者發表文章的權力提出過疑問，也從來沒有認爲作者的觀點是《文史哲》的觀點，我更不會要求文章的觀點同讀者的觀點一致。我不是讀者。我是被這篇文章批判的對象。我提出的問題是什麼，《文史哲》編輯部的人很清楚，《澎湃新聞》的記者也很清楚——我提出的問題是這篇文章所批評的觀點根本不是我的觀點！而這種情況，在任何一個負責任的學術刊物中是絕不應該出現的！
還有，《文史哲》的其他工作，比如，把我和他們積極溝通的微信散佈到網絡上去，這是不是也是其完美工作的一個組成部分呢？可我看，這正是因爲《文史哲》編輯部因沒有辦法解脫其失職行爲而耍的無賴。
《文史哲》編輯部這種態度，這種做法，是無法逃避問題的，衹能讓自己承擔更大的責任。該承擔的責任，是一定要承擔的，其主管單位山東大學黨委也一定要承擔。不管你怎麼說，也不管某些媒體怎麼做報道、怎麼評議，事實就是事實，誰也無法改變。但面對《文史哲》編輯部這種做法，我不能不問山東大學黨委：你們是怎樣管理學術刊物的？
▲▲▲敬請大家注意——某些人有意通過各種形式散佈言論，說這是學術觀點的爭論，但我告訴大家，不是！從來就不是！對那篇批評拙著的文章，因爲所批評的根本不是我的觀點，所以我無須與之辯論！它跟我毫無關係！我從一開始談的，就是山東大學黨委領導下的《文史哲》編輯部怎麼可以如此罔顧事實，恣意而行！至於某些所謂媒體和自以爲是的大人物刻意歪曲事實所做的報道和評議，我將在這個《〈文史哲〉編輯部的故事》系列裏陸續做出說明。這些罔顧事實的東西越多，我這個系列持續講述的時間越長，不然無法消除對我的侮辱和傷害。好飯不怕晚，真相就是真相，事實就是事實，我雖然衹是一介書生，無權無勢，但真相和事實是不管你權勢多大、聲勢多大也無法改變的！哪怕它排山倒海！我也要把事實真相持續不斷地講下去！《編輯部的故事》該有多少集，就讓它上演多少集！
欲聞《文史哲》編輯部故事的新情節，且看《文史哲》編輯部的故事（第三集）（全劇初定30集）
详请戳：https://t.cn/A6xIs6OV
辛德勇：《文史哲》編輯部的故事（第二集）
各位朋友，週日的早晨好！
《文史哲》編輯部的故事第二集如約而至。
在上一集裏，我和大家講述了一個像《文史哲》這樣的學術期刊編輯部是怎樣運作的，也講述了一個負責任的學術期刊應該怎樣把握和審度一篇批評商榷的文稿。
在上一集的結尾，我向大家預告：今天這一集想要給大家講述的，主要是山東大學黨委屬下的《文史哲》編輯部到底是怎麼做的？。
那麼，山東大學黨委屬下的《文史哲》編輯部，既然刊發了那篇嚴重違背基本事實的文稿，他們又是怎樣看待自己的審稿、用稿工作呢？
前邊我已經談到，剛一獲悉此事，我就積極而又負責地同《文史哲》編輯部溝通了一整天，希望瞭解相關情況和他們的想法，可令人十分費解的是，《文史哲》編輯部的主編、副主編、編輯部主任等業務負責人，一概置之不理，一個電話、一條微信、一條短信、一封電子郵件，什麼都沒有，而衹是安排其“辦公室工作人員”劉麗麗女士來表達主編大人的指示。
（請不大瞭解中國行政管理體制的小朋友們注意：這個“辦公室”並不是大家坐着“辦公”的房間，而是特指山東大學黨委領導下的《文史哲》編輯部下設的一個行政部門——一般就是處理雜務的。由於像《文史哲》這樣的單位，不過是山東大學黨委下屬無數單位之一，行政級別不會太高，《文史哲》的“辦公室”也不會級別太大，我想有一個人就夠了，吃喝拉撒都幫着大傢伙管了）
爲什麼會是這樣？我至今百思莫解。衹是感到山東大學黨委的管理方式着實與衆不同。因爲我不僅做過重要學術刊物的主編，也做過比較重要的學術行政管理工作。做行政管理工作，不管遇到什麼情況，及時溝通，及時瞭解相關人士的想法，這是不言自明的默認程序，困難的往往是當事人不願溝通，人家主動跟在屁股後邊請求溝通，這是求之不得的好事兒，爲什麼要拒之門外呢？
不過11月18日《澎湃新聞》的一篇報道中，卻載述了“《文史哲》編輯部工作人員”的一個表態，說是那篇“論文中的觀點僅代表作者，與平臺觀點無直接聯繫，作者有發表文章的權力”。
這是什麼意思？“作者有發表文章的權力”，那《文史哲》編輯部有沒有審查文章是否符合學術標準的職責？這位“《文史哲》編輯部工作人員”說，他們發表的“每一篇文章在發表之前都是有過嚴格的三審三校，論文發表完全合規，我們沒有辦法要求每一篇作文作者和讀者觀點一樣，（每）一位讀者讀一篇文章有他自己的看法，這是仁者見仁、智者見智的問題”。
《文史哲》編輯部講這種話和《澎湃新聞》的記者載述這些話，完全迴避了問題的實質，或者說刻意在歪曲我所提出的問題——因爲他們根本沒有盡到應盡的職責。我從來沒有對作者發表文章的權力提出過疑問，也從來沒有認爲作者的觀點是《文史哲》的觀點，我更不會要求文章的觀點同讀者的觀點一致。我不是讀者。我是被這篇文章批判的對象。我提出的問題是什麼，《文史哲》編輯部的人很清楚，《澎湃新聞》的記者也很清楚——我提出的問題是這篇文章所批評的觀點根本不是我的觀點！而這種情況，在任何一個負責任的學術刊物中是絕不應該出現的！
還有，《文史哲》的其他工作，比如，把我和他們積極溝通的微信散佈到網絡上去，這是不是也是其完美工作的一個組成部分呢？可我看，這正是因爲《文史哲》編輯部因沒有辦法解脫其失職行爲而耍的無賴。
《文史哲》編輯部這種態度，這種做法，是無法逃避問題的，衹能讓自己承擔更大的責任。該承擔的責任，是一定要承擔的，其主管單位山東大學黨委也一定要承擔。不管你怎麼說，也不管某些媒體怎麼做報道、怎麼評議，事實就是事實，誰也無法改變。但面對《文史哲》編輯部這種做法，我不能不問山東大學黨委：你們是怎樣管理學術刊物的？
▲▲▲敬請大家注意——某些人有意通過各種形式散佈言論，說這是學術觀點的爭論，但我告訴大家，不是！從來就不是！對那篇批評拙著的文章，因爲所批評的根本不是我的觀點，所以我無須與之辯論！它跟我毫無關係！我從一開始談的，就是山東大學黨委領導下的《文史哲》編輯部怎麼可以如此罔顧事實，恣意而行！至於某些所謂媒體和自以爲是的大人物刻意歪曲事實所做的報道和評議，我將在這個《〈文史哲〉編輯部的故事》系列裏陸續做出說明。這些罔顧事實的東西越多，我這個系列持續講述的時間越長，不然無法消除對我的侮辱和傷害。好飯不怕晚，真相就是真相，事實就是事實，我雖然衹是一介書生，無權無勢，但真相和事實是不管你權勢多大、聲勢多大也無法改變的！哪怕它排山倒海！我也要把事實真相持續不斷地講下去！《編輯部的故事》該有多少集，就讓它上演多少集！
欲聞《文史哲》編輯部故事的新情節，且看《文史哲》編輯部的故事（第三集）（全劇初定30集）
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【液态金属“墨水”给3D打印“通上电”】在清华大学医学微系统技术实验室宽大的操作台上,摆放着两个大烧杯。其中一个烧杯盛着乳白色的高分子涂料——PMA glue，另一个装满泛着银光的液态金属镓铟合金。
实验人员操作机械臂，将尼龙材质的东方明珠塔模型缓缓浸入高分子涂料中再缓缓提起，随后，用同样的手法将模型放进镓铟合金中再拿出。前后约15秒钟，东方明珠塔模型就身披银装，完成了一次液态金属墨水的3D打印过程。
“以往的塑料或聚合物类3D打印结构件不具备电子功能，因而无法满足现实中对某些特殊功能的需求。”清华大学教授、中科院理化所研究员刘静对《中国科学报》说，“这项工作相当于为传统的3D打印赋予了特定功能，在实际应用中有重要意义。”
液态金属邂逅3D打印
增材制造（3D打印）不需要传统工具及繁琐的加工程序，能完美解决复杂零件加工成型问题，因此在航空航天、文物保护、医疗健康等领域崭露头角。
另一方面，多功能电子器件或系统大多是三维立体结构，其组成单元则由各种金属或非金属电子材料构筑而成。以增材制造手段直接层叠式打印出立体终端电子产品，一直是学术界和工业界无法解决的难题。
“传统的3D打印主要基于塑料、聚合物一类的材料，由此打印出的物件一般并不具备电子功能。”刘静说，“而经典的金属3D打印针对的是高熔点金属粉末或线材，它们与非金属材料由于存在巨大熔点差而难以实现复合打印。”
近年来，随着液态金属印刷电子学的发展，以低熔点金属镓为基础的室温液态金属合金材料逐渐进入人们视野，在柔性电子、二维材料制备、智能机器等领域都得到广泛的研究和应用。
刘静团队长期从事液态金属相关研究，在液态金属二维电子材料制备方面有丰厚的积累。看到3D打印电子设备存在的局限性，他隐约意识到，在立体电子制造领域，液态金属有可能发挥独特作用。
为实现这一构想，刘静团队对液态金属功能材料进行改造，并结合3D打印技术，开发出一种基于液态金属选择粘附性的3D电路转印技术。在这项研究中，他们首先利用3D打印工艺制作出一系列复杂的立体结构，并在这种立体结构表面，覆盖对液态金属材料具有较高粘附性的高分子涂层，然后将这种立体结构浸润到液态金属中，从而实现液态金属在立体结构表面的附着。
近日，相关研究https://t.cn/A6xVM5Lb在国际期刊《今日应用材料》上发表。该论文审稿专家评论说：“（该团队）在可重构3D电子设备、可逆刚度机器人和可拉伸电子设备的制造方案演示，说明这一方法具有广泛适用性。这项工作描述得很好，很扎实，代表了最先进的3D功能设备技术的重大进步。”
让液态金属“站起来”
液态金属是一类低熔点的合金材料，可以在室温环境中保持液体形态。
虽然液态金属有可能在三维立体电路制备中大显身手，但目前大多数工艺采用“流道灌注”方式，将液态金属封装在三维模型中。
“在这些研究中，液态金属仅充当导电介质，无法展示出液态金属独特的界面性能在三维立体电路中的应用。”该论文第一作者、清华大学博士国瑞告诉《中国科学报》。
该团队在实验中发现，用于3D打印的液态金属——镓铟合金在室温下受重力影响，难以稳定地附着在立体结构表面。而要在实际中应用该技术，必须让液态金属在3D打印时能稳定地“站起来”。
“我们在研究中发现，3D打印工艺制作的立体结构是由颗粒熔融堆积而成，因此具有粗糙的表面形貌，这种粗糙的表面使得液态金属难以附着。”国瑞说。
经多次实验，研究人员发现，通过事先将具有较高粘附性的高分子涂层涂抹在3D打印器件上的方法，可以将镓铟合金材料“黏”在打印器件上。同时，对镓铟合金进行特殊处理，在降低其流动性的同时，提高其黏附性，从而可以让其稳定维持在立体结构表面。
基于上述原理，研究人员实现了对复杂结构立体电路的转印制备。
“这种镓铟合金的外形，取决于高分子层涂敷的形状、图案和部位。”刘静说，“借助机器或手工，很容易实现各种镓铟合金图案、花纹的印制。”
比如，用3D打印出任意形状的器具后，可借助特定笔刷或机器手，将高分子涂层绘制到物体表面，然后就能轻松将镓铟合金转印上去，而且整个过程简单快捷。
激活3D打印应用
在实验室一侧的陈列柜上，摆放着十几种不同材质的器件，转印上镓铟合金的样品。其中有塑料材质的思想者雕像、木质的小人、聚乙烯小球、金字塔模型、菜园里摘下的葫芦、甚至各种纺织品。
“这种经过改良的镓铟合金具有极佳的适形性。”国瑞说，“不管什么材质、或任何奇形怪状的三维打印物品，只要在其表面提前涂抹特殊的高分子涂层，镓铟合金都会均匀沉积，并牢牢黏附其上。”
此外，附着在立体结构表面的液态金属涂层还可以与周围的液态金属涂层形成“液桥”，从而实现金属焊接的效果。
“利用这种现象，将相同尺寸的立体结构单元进行堆积组合，可以构建出更复杂的立体结构。而且，各单元之间的液态金属涂层可形成稳定的导电通路，实现可组装的立体电路。”
刘静一边介绍，一边将展示柜上一个金字塔模型的电路接通。随即，一排连接在镓铟合金电路上的LED灯珠闪起了绿光。
这种“高分子涂层+液态金属”的结构可通过适当封装，增强其稳定性。因为镓铟合金涂层很薄，封装后的镓铟合金不仅不会出现泄漏和流淌，还能满足一些柔性物品的特殊要求，在保持电子性能的同时适应改变形状。
“当然，如果电子设备需要一定强度，还可以采用不同熔点的液态金属墨水，实现印刷后即固化。”刘静补充说,“将液态金属涂层覆盖在柔性硅胶结构表面，还可利用液态金属材料在不同温度下的相变特性，实现立体结构可调控的力学性能。”
“从安全性上看，此类材料在环境下很难蒸发。如果没有大剂量皮肤接触、吞咽、停留体内等情况，使用起来是比较安全的。”国瑞补充说。
液态金属3D打印技术将机械制造和电子制造巧妙地结合在一起，而且制造过程便捷、成本低廉，具有较高的个性化特点，因此有望在艺术设计、文化创意、消费电子、甚至大中小学电子工程教育普及方面得到广泛应用。
“除本身的电子工程学意义外，这项研究为三维立体功能电子器件快速制造，提供了一种重要且易于规模化普及的实用技术。”刘静说，“该技术具有非常强的实用性，有望赋能3D打印行业，推动传统3D打印的可持续健康发展，有望激发3D打印行业活力，促成其规模化应用。”https://t.cn/A6xVM5LU
实验人员操作机械臂，将尼龙材质的东方明珠塔模型缓缓浸入高分子涂料中再缓缓提起，随后，用同样的手法将模型放进镓铟合金中再拿出。前后约15秒钟，东方明珠塔模型就身披银装，完成了一次液态金属墨水的3D打印过程。
“以往的塑料或聚合物类3D打印结构件不具备电子功能，因而无法满足现实中对某些特殊功能的需求。”清华大学教授、中科院理化所研究员刘静对《中国科学报》说，“这项工作相当于为传统的3D打印赋予了特定功能，在实际应用中有重要意义。”
液态金属邂逅3D打印
增材制造（3D打印）不需要传统工具及繁琐的加工程序，能完美解决复杂零件加工成型问题，因此在航空航天、文物保护、医疗健康等领域崭露头角。
另一方面，多功能电子器件或系统大多是三维立体结构，其组成单元则由各种金属或非金属电子材料构筑而成。以增材制造手段直接层叠式打印出立体终端电子产品，一直是学术界和工业界无法解决的难题。
“传统的3D打印主要基于塑料、聚合物一类的材料，由此打印出的物件一般并不具备电子功能。”刘静说，“而经典的金属3D打印针对的是高熔点金属粉末或线材，它们与非金属材料由于存在巨大熔点差而难以实现复合打印。”
近年来，随着液态金属印刷电子学的发展，以低熔点金属镓为基础的室温液态金属合金材料逐渐进入人们视野，在柔性电子、二维材料制备、智能机器等领域都得到广泛的研究和应用。
刘静团队长期从事液态金属相关研究，在液态金属二维电子材料制备方面有丰厚的积累。看到3D打印电子设备存在的局限性，他隐约意识到，在立体电子制造领域，液态金属有可能发挥独特作用。
为实现这一构想，刘静团队对液态金属功能材料进行改造，并结合3D打印技术，开发出一种基于液态金属选择粘附性的3D电路转印技术。在这项研究中，他们首先利用3D打印工艺制作出一系列复杂的立体结构，并在这种立体结构表面，覆盖对液态金属材料具有较高粘附性的高分子涂层，然后将这种立体结构浸润到液态金属中，从而实现液态金属在立体结构表面的附着。
近日，相关研究https://t.cn/A6xVM5Lb在国际期刊《今日应用材料》上发表。该论文审稿专家评论说：“（该团队）在可重构3D电子设备、可逆刚度机器人和可拉伸电子设备的制造方案演示，说明这一方法具有广泛适用性。这项工作描述得很好，很扎实，代表了最先进的3D功能设备技术的重大进步。”
让液态金属“站起来”
液态金属是一类低熔点的合金材料，可以在室温环境中保持液体形态。
虽然液态金属有可能在三维立体电路制备中大显身手，但目前大多数工艺采用“流道灌注”方式，将液态金属封装在三维模型中。
“在这些研究中，液态金属仅充当导电介质，无法展示出液态金属独特的界面性能在三维立体电路中的应用。”该论文第一作者、清华大学博士国瑞告诉《中国科学报》。
该团队在实验中发现，用于3D打印的液态金属——镓铟合金在室温下受重力影响，难以稳定地附着在立体结构表面。而要在实际中应用该技术，必须让液态金属在3D打印时能稳定地“站起来”。
“我们在研究中发现，3D打印工艺制作的立体结构是由颗粒熔融堆积而成，因此具有粗糙的表面形貌，这种粗糙的表面使得液态金属难以附着。”国瑞说。
经多次实验，研究人员发现，通过事先将具有较高粘附性的高分子涂层涂抹在3D打印器件上的方法，可以将镓铟合金材料“黏”在打印器件上。同时，对镓铟合金进行特殊处理，在降低其流动性的同时，提高其黏附性，从而可以让其稳定维持在立体结构表面。
基于上述原理，研究人员实现了对复杂结构立体电路的转印制备。
“这种镓铟合金的外形，取决于高分子层涂敷的形状、图案和部位。”刘静说，“借助机器或手工，很容易实现各种镓铟合金图案、花纹的印制。”
比如，用3D打印出任意形状的器具后，可借助特定笔刷或机器手，将高分子涂层绘制到物体表面，然后就能轻松将镓铟合金转印上去，而且整个过程简单快捷。
激活3D打印应用
在实验室一侧的陈列柜上，摆放着十几种不同材质的器件，转印上镓铟合金的样品。其中有塑料材质的思想者雕像、木质的小人、聚乙烯小球、金字塔模型、菜园里摘下的葫芦、甚至各种纺织品。
“这种经过改良的镓铟合金具有极佳的适形性。”国瑞说，“不管什么材质、或任何奇形怪状的三维打印物品，只要在其表面提前涂抹特殊的高分子涂层，镓铟合金都会均匀沉积，并牢牢黏附其上。”
此外，附着在立体结构表面的液态金属涂层还可以与周围的液态金属涂层形成“液桥”，从而实现金属焊接的效果。
“利用这种现象，将相同尺寸的立体结构单元进行堆积组合，可以构建出更复杂的立体结构。而且，各单元之间的液态金属涂层可形成稳定的导电通路，实现可组装的立体电路。”
刘静一边介绍，一边将展示柜上一个金字塔模型的电路接通。随即，一排连接在镓铟合金电路上的LED灯珠闪起了绿光。
这种“高分子涂层+液态金属”的结构可通过适当封装，增强其稳定性。因为镓铟合金涂层很薄，封装后的镓铟合金不仅不会出现泄漏和流淌，还能满足一些柔性物品的特殊要求，在保持电子性能的同时适应改变形状。
“当然，如果电子设备需要一定强度，还可以采用不同熔点的液态金属墨水，实现印刷后即固化。”刘静补充说,“将液态金属涂层覆盖在柔性硅胶结构表面，还可利用液态金属材料在不同温度下的相变特性，实现立体结构可调控的力学性能。”
“从安全性上看，此类材料在环境下很难蒸发。如果没有大剂量皮肤接触、吞咽、停留体内等情况，使用起来是比较安全的。”国瑞补充说。
液态金属3D打印技术将机械制造和电子制造巧妙地结合在一起，而且制造过程便捷、成本低廉，具有较高的个性化特点，因此有望在艺术设计、文化创意、消费电子、甚至大中小学电子工程教育普及方面得到广泛应用。
“除本身的电子工程学意义外，这项研究为三维立体功能电子器件快速制造，提供了一种重要且易于规模化普及的实用技术。”刘静说，“该技术具有非常强的实用性，有望赋能3D打印行业，推动传统3D打印的可持续健康发展，有望激发3D打印行业活力，促成其规模化应用。”https://t.cn/A6xVM5LU
【液态金属“墨水”给3D打印“通上电”】在清华大学医学微系统技术实验室宽大的操作台上,摆放着两个大烧杯。其中一个烧杯盛着乳白色的高分子涂料——PMA glue，另一个装满泛着银光的液态金属镓铟合金。
实验人员操作机械臂，将尼龙材质的东方明珠塔模型缓缓浸入高分子涂料中再缓缓提起，随后，用同样的手法将模型放进镓铟合金中再拿出。前后约15秒钟，东方明珠塔模型就身披银装，完成了一次液态金属墨水的3D打印过程。
“以往的塑料或聚合物类3D打印结构件不具备电子功能，因而无法满足现实中对某些特殊功能的需求。”清华大学教授、中科院理化所研究员刘静对《中国科学报》说，“这项工作相当于为传统的3D打印赋予了特定功能，在实际应用中有重要意义。”
液态金属邂逅3D打印
增材制造（3D打印）不需要传统工具及繁琐的加工程序，能完美解决复杂零件加工成型问题，因此在航空航天、文物保护、医疗健康等领域崭露头角。
另一方面，多功能电子器件或系统大多是三维立体结构，其组成单元则由各种金属或非金属电子材料构筑而成。以增材制造手段直接层叠式打印出立体终端电子产品，一直是学术界和工业界无法解决的难题。
“传统的3D打印主要基于塑料、聚合物一类的材料，由此打印出的物件一般并不具备电子功能。”刘静说，“而经典的金属3D打印针对的是高熔点金属粉末或线材，它们与非金属材料由于存在巨大熔点差而难以实现复合打印。”
近年来，随着液态金属印刷电子学的发展，以低熔点金属镓为基础的室温液态金属合金材料逐渐进入人们视野，在柔性电子、二维材料制备、智能机器等领域都得到广泛的研究和应用。
刘静团队长期从事液态金属相关研究，在液态金属二维电子材料制备方面有丰厚的积累。看到3D打印电子设备存在的局限性，他隐约意识到，在立体电子制造领域，液态金属有可能发挥独特作用。
为实现这一构想，刘静团队对液态金属功能材料进行改造，并结合3D打印技术，开发出一种基于液态金属选择粘附性的3D电路转印技术。在这项研究中，他们首先利用3D打印工艺制作出一系列复杂的立体结构，并在这种立体结构表面，覆盖对液态金属材料具有较高粘附性的高分子涂层，然后将这种立体结构浸润到液态金属中，从而实现液态金属在立体结构表面的附着。
近日，相关研究https://t.cn/A6xVM5Lb在国际期刊《今日应用材料》上发表。该论文审稿专家评论说：“（该团队）在可重构3D电子设备、可逆刚度机器人和可拉伸电子设备的制造方案演示，说明这一方法具有广泛适用性。这项工作描述得很好，很扎实，代表了最先进的3D功能设备技术的重大进步。”
让液态金属“站起来”
液态金属是一类低熔点的合金材料，可以在室温环境中保持液体形态。
虽然液态金属有可能在三维立体电路制备中大显身手，但目前大多数工艺采用“流道灌注”方式，将液态金属封装在三维模型中。
“在这些研究中，液态金属仅充当导电介质，无法展示出液态金属独特的界面性能在三维立体电路中的应用。”该论文第一作者、清华大学博士国瑞告诉《中国科学报》。
该团队在实验中发现，用于3D打印的液态金属——镓铟合金在室温下受重力影响，难以稳定地附着在立体结构表面。而要在实际中应用该技术，必须让液态金属在3D打印时能稳定地“站起来”。
“我们在研究中发现，3D打印工艺制作的立体结构是由颗粒熔融堆积而成，因此具有粗糙的表面形貌，这种粗糙的表面使得液态金属难以附着。”国瑞说。
经多次实验，研究人员发现，通过事先将具有较高粘附性的高分子涂层涂抹在3D打印器件上的方法，可以将镓铟合金材料“黏”在打印器件上。同时，对镓铟合金进行特殊处理，在降低其流动性的同时，提高其黏附性，从而可以让其稳定维持在立体结构表面。
基于上述原理，研究人员实现了对复杂结构立体电路的转印制备。
“这种镓铟合金的外形，取决于高分子层涂敷的形状、图案和部位。”刘静说，“借助机器或手工，很容易实现各种镓铟合金图案、花纹的印制。”
比如，用3D打印出任意形状的器具后，可借助特定笔刷或机器手，将高分子涂层绘制到物体表面，然后就能轻松将镓铟合金转印上去，而且整个过程简单快捷。
激活3D打印应用
在实验室一侧的陈列柜上，摆放着十几种不同材质的器件，转印上镓铟合金的样品。其中有塑料材质的思想者雕像、木质的小人、聚乙烯小球、金字塔模型、菜园里摘下的葫芦、甚至各种纺织品。
“这种经过改良的镓铟合金具有极佳的适形性。”国瑞说，“不管什么材质、或任何奇形怪状的三维打印物品，只要在其表面提前涂抹特殊的高分子涂层，镓铟合金都会均匀沉积，并牢牢黏附其上。”
此外，附着在立体结构表面的液态金属涂层还可以与周围的液态金属涂层形成“液桥”，从而实现金属焊接的效果。
“利用这种现象，将相同尺寸的立体结构单元进行堆积组合，可以构建出更复杂的立体结构。而且，各单元之间的液态金属涂层可形成稳定的导电通路，实现可组装的立体电路。”
刘静一边介绍，一边将展示柜上一个金字塔模型的电路接通。随即，一排连接在镓铟合金电路上的LED灯珠闪起了绿光。
这种“高分子涂层+液态金属”的结构可通过适当封装，增强其稳定性。因为镓铟合金涂层很薄，封装后的镓铟合金不仅不会出现泄漏和流淌，还能满足一些柔性物品的特殊要求，在保持电子性能的同时适应改变形状。
“当然，如果电子设备需要一定强度，还可以采用不同熔点的液态金属墨水，实现印刷后即固化。”刘静补充说,“将液态金属涂层覆盖在柔性硅胶结构表面，还可利用液态金属材料在不同温度下的相变特性，实现立体结构可调控的力学性能。”
“从安全性上看，此类材料在环境下很难蒸发。如果没有大剂量皮肤接触、吞咽、停留体内等情况，使用起来是比较安全的。”国瑞补充说。
液态金属3D打印技术将机械制造和电子制造巧妙地结合在一起，而且制造过程便捷、成本低廉，具有较高的个性化特点，因此有望在艺术设计、文化创意、消费电子、甚至大中小学电子工程教育普及方面得到广泛应用。
“除本身的电子工程学意义外，这项研究为三维立体功能电子器件快速制造，提供了一种重要且易于规模化普及的实用技术。”刘静说，“该技术具有非常强的实用性，有望赋能3D打印行业，推动传统3D打印的可持续健康发展，有望激发3D打印行业活力，促成其规模化应用。”https://t.cn/A6xVM5LU
实验人员操作机械臂，将尼龙材质的东方明珠塔模型缓缓浸入高分子涂料中再缓缓提起，随后，用同样的手法将模型放进镓铟合金中再拿出。前后约15秒钟，东方明珠塔模型就身披银装，完成了一次液态金属墨水的3D打印过程。
“以往的塑料或聚合物类3D打印结构件不具备电子功能，因而无法满足现实中对某些特殊功能的需求。”清华大学教授、中科院理化所研究员刘静对《中国科学报》说，“这项工作相当于为传统的3D打印赋予了特定功能，在实际应用中有重要意义。”
液态金属邂逅3D打印
增材制造（3D打印）不需要传统工具及繁琐的加工程序，能完美解决复杂零件加工成型问题，因此在航空航天、文物保护、医疗健康等领域崭露头角。
另一方面，多功能电子器件或系统大多是三维立体结构，其组成单元则由各种金属或非金属电子材料构筑而成。以增材制造手段直接层叠式打印出立体终端电子产品，一直是学术界和工业界无法解决的难题。
“传统的3D打印主要基于塑料、聚合物一类的材料，由此打印出的物件一般并不具备电子功能。”刘静说，“而经典的金属3D打印针对的是高熔点金属粉末或线材，它们与非金属材料由于存在巨大熔点差而难以实现复合打印。”
近年来，随着液态金属印刷电子学的发展，以低熔点金属镓为基础的室温液态金属合金材料逐渐进入人们视野，在柔性电子、二维材料制备、智能机器等领域都得到广泛的研究和应用。
刘静团队长期从事液态金属相关研究，在液态金属二维电子材料制备方面有丰厚的积累。看到3D打印电子设备存在的局限性，他隐约意识到，在立体电子制造领域，液态金属有可能发挥独特作用。
为实现这一构想，刘静团队对液态金属功能材料进行改造，并结合3D打印技术，开发出一种基于液态金属选择粘附性的3D电路转印技术。在这项研究中，他们首先利用3D打印工艺制作出一系列复杂的立体结构，并在这种立体结构表面，覆盖对液态金属材料具有较高粘附性的高分子涂层，然后将这种立体结构浸润到液态金属中，从而实现液态金属在立体结构表面的附着。
近日，相关研究https://t.cn/A6xVM5Lb在国际期刊《今日应用材料》上发表。该论文审稿专家评论说：“（该团队）在可重构3D电子设备、可逆刚度机器人和可拉伸电子设备的制造方案演示，说明这一方法具有广泛适用性。这项工作描述得很好，很扎实，代表了最先进的3D功能设备技术的重大进步。”
让液态金属“站起来”
液态金属是一类低熔点的合金材料，可以在室温环境中保持液体形态。
虽然液态金属有可能在三维立体电路制备中大显身手，但目前大多数工艺采用“流道灌注”方式，将液态金属封装在三维模型中。
“在这些研究中，液态金属仅充当导电介质，无法展示出液态金属独特的界面性能在三维立体电路中的应用。”该论文第一作者、清华大学博士国瑞告诉《中国科学报》。
该团队在实验中发现，用于3D打印的液态金属——镓铟合金在室温下受重力影响，难以稳定地附着在立体结构表面。而要在实际中应用该技术，必须让液态金属在3D打印时能稳定地“站起来”。
“我们在研究中发现，3D打印工艺制作的立体结构是由颗粒熔融堆积而成，因此具有粗糙的表面形貌，这种粗糙的表面使得液态金属难以附着。”国瑞说。
经多次实验，研究人员发现，通过事先将具有较高粘附性的高分子涂层涂抹在3D打印器件上的方法，可以将镓铟合金材料“黏”在打印器件上。同时，对镓铟合金进行特殊处理，在降低其流动性的同时，提高其黏附性，从而可以让其稳定维持在立体结构表面。
基于上述原理，研究人员实现了对复杂结构立体电路的转印制备。
“这种镓铟合金的外形，取决于高分子层涂敷的形状、图案和部位。”刘静说，“借助机器或手工，很容易实现各种镓铟合金图案、花纹的印制。”
比如，用3D打印出任意形状的器具后，可借助特定笔刷或机器手，将高分子涂层绘制到物体表面，然后就能轻松将镓铟合金转印上去，而且整个过程简单快捷。
激活3D打印应用
在实验室一侧的陈列柜上，摆放着十几种不同材质的器件，转印上镓铟合金的样品。其中有塑料材质的思想者雕像、木质的小人、聚乙烯小球、金字塔模型、菜园里摘下的葫芦、甚至各种纺织品。
“这种经过改良的镓铟合金具有极佳的适形性。”国瑞说，“不管什么材质、或任何奇形怪状的三维打印物品，只要在其表面提前涂抹特殊的高分子涂层，镓铟合金都会均匀沉积，并牢牢黏附其上。”
此外，附着在立体结构表面的液态金属涂层还可以与周围的液态金属涂层形成“液桥”，从而实现金属焊接的效果。
“利用这种现象，将相同尺寸的立体结构单元进行堆积组合，可以构建出更复杂的立体结构。而且，各单元之间的液态金属涂层可形成稳定的导电通路，实现可组装的立体电路。”
刘静一边介绍，一边将展示柜上一个金字塔模型的电路接通。随即，一排连接在镓铟合金电路上的LED灯珠闪起了绿光。
这种“高分子涂层+液态金属”的结构可通过适当封装，增强其稳定性。因为镓铟合金涂层很薄，封装后的镓铟合金不仅不会出现泄漏和流淌，还能满足一些柔性物品的特殊要求，在保持电子性能的同时适应改变形状。
“当然，如果电子设备需要一定强度，还可以采用不同熔点的液态金属墨水，实现印刷后即固化。”刘静补充说,“将液态金属涂层覆盖在柔性硅胶结构表面，还可利用液态金属材料在不同温度下的相变特性，实现立体结构可调控的力学性能。”
“从安全性上看，此类材料在环境下很难蒸发。如果没有大剂量皮肤接触、吞咽、停留体内等情况，使用起来是比较安全的。”国瑞补充说。
液态金属3D打印技术将机械制造和电子制造巧妙地结合在一起，而且制造过程便捷、成本低廉，具有较高的个性化特点，因此有望在艺术设计、文化创意、消费电子、甚至大中小学电子工程教育普及方面得到广泛应用。
“除本身的电子工程学意义外，这项研究为三维立体功能电子器件快速制造，提供了一种重要且易于规模化普及的实用技术。”刘静说，“该技术具有非常强的实用性，有望赋能3D打印行业，推动传统3D打印的可持续健康发展，有望激发3D打印行业活力，促成其规模化应用。”https://t.cn/A6xVM5LU
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