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所以前面我们可以看到

液态金属在一系列非常重要的

这个场合的一些应用

所以大家的印象好像觉得

液态金属是不是

就一定是处于液态

实际上我们所指的是

一个相对的这个温度范围

其实液态金属不仅仅

只限于一种或者几种材料

其实它可以有很多的

这种不同的材料组合

那么由于我们要强调的

它是在室温 常温

或者人体温度附近

它可以处于这种液相

这样的话

它其实带来很多的好处

或者应用的方便性

那么下面我们要介绍的

实际上是液态金属

在液相和固相之间

转换的这种机械

和它的力学特性的

一些重要的生物医学应用

那么这样的应用

可以在很多的这个

可植入式医疗器械里面

发挥关键的这个作用

下面我们通过一些这个幻灯片

来做进一步的介绍

那么这张PPT上

我们可以看到

其实人体它由于

各种各样的这个疾病的话

会导致一些功能的话

器官功能逐渐的丧失

那么这个时候

纯粹的一些药物的话

是不太起作用的

那么要恢复人的这个功能

或者尽量的提高

他的生活品质的话

只能通过植入式的

一些人工的器械

来辅助人体恢复相应的功能

那么相应的这个器械的话

其实从头到脚都会涉及到

像这个植入式的耳蜗

植入式的人工神经视网膜

包括植入式的这个心脏起搏器

脑起搏器包括一些

这个骨骼等等

所以这些方面的话

都提出很重要的一些需求

那么液态金属我们知道它可以

在液相和固相之间灵活的转换

其实这方面的这个

机械特性和力学特性

我们实际上是可以充分的

发挥它的这个生物医学功能的

那么图上显示的其实是

有一个很重要的应用背景

就是这个骨骼的修复

我们知道这个人

在一定的年龄之后的话

他的这个骨骼是容易破损

或者它的一些功能逐渐的丧失

那么对于非常严重的

这个骨受损

同时要经过一定的这个

人工的一些关节的这个置换

那么这样的这个手术

其实是非常复杂的

当然这个疼痛性

对人的伤害也是比较大的

那么作为替代方法

科学家提出了

一些新的这个方法

比如说骨水泥

那么通过骨水泥和一定的

这个植入式器械的配合

来达到一个这个

修复人体的骨骼的功能

那么以往的这个骨水泥

通常是通过一些这个材料

像一些这个陶瓷

或者它的一些组合

来形成这个相应的骨骼

那么它在注射进去

通过一定的这个热量的释放

来形成固化

就像水泥在这个液体环境里边

发挥作用一样

那么这种材料它可以起到

非常好的这个骨骼的修复作用

但是有一个缺点

它一旦成型以后

很难再重新取出来

所以这对它的这个

进一步的维护

包括人体的这个进一步的医学

会带来一定的不便

那么液态金属我们知道

像右边这幅图我们可以看到

我们可以根据需要

制备出有不同熔点的

这种金属合金

设计符合要求的这种材料

我们可以在注射的时候

以液体的这种方式

把它注射到人体里面去

那么当然通过一定的成型

来实现这个特定形状的

这种骨骼的成型

那么一旦不需要的时候

我们还可以再把它

进一步地融化

再把它抽取出表面

那么右上图我们可以看到

它代表的这个BONE

就骨骼的这个英文字母

那么它其实是处于固态的情形

那么实际上略微升温的话

它就像右下图

可以看到它就像液滴一样

而这样的这个温度的话

其实人体是可以承受的

那么一旦注射到体内去

通过血液的冷却

它可以变成固态

这样的话可以实现

一定的骨骼的这个支撑作用

那在这幅幻灯片上

我们可以看到

那么液态金属就固化成型以后

它就以一种这个

刚体的这种形式来展现

所以它的这个抗弯的这个挠度

它的强度和硬度

那么通过材料的这个配置

包括这个测试可以达到这个

传统的这个骨水泥的这个性能

而且它在这个固化的过程里面

释放的热量是比较小的

这样的话可以避免

对这个组织的这个灼伤

那这幅图的话展示的话

是把液态金属注射到

这个动物的这个离体的

骨骼里面的情形

那我们可以看到

它的这个升温曲线

包括它的一些

这个损伤的这个情况

那么结果表明它是能够符合

这个生物医学的应用

那在这幅图上的话

我们可以看到

对这种已经形成固体的

液态金属进行加热以后

恢复成液体再重新抽出体外的

这么一些情况

所以我们可以看到液态金属

在可逆的这个植入手术方面

提供了非常重要的这个优势

而且液态金属在作为

这个骨水泥方面它还有一个

非常重要的这个特点

就是在这个成像方面非常清晰

那么前面我们已经讲过

液态金属的

在高分辨成像方面的优势

那么同样这种液态金属

在这个骨骼的这个修复方面

也提供了很好的这个造影

和这个引导特点

那在这幅图上我们可以看到

把液态金属注射到骨骼里面去

我们可以很清晰的知道

液态金属所处的部位

这样一来对实施这种高效的

这个手术是非常有利的

那么传统的骨水泥

在成像方面这块的话

是有一定的这个缺陷

那么当然作为生物材料

我们首先要评估的就是

它的这种生物相容性

那么我们可以通过

一定的这个离体实验

包括细胞培养包括这个

长时间的动物的这个观察

和这个病理分析

通过这些实验

我们可以看到液态金属

作为这种骨水泥的话

它的生物相容性还是比较理想

所以由此我们可以看到

液态金属它既可以成为液态

又可以成为固态

那么这样一来的话

它其实应用面是非常之广的

那么在不同的部位的话

我们可以根据它的力学特性

机械特性包括它的

一些成型还有电学特性

来实现各种各样的功能器件

由此的话

当然我们可以想象是不是

像过去的这个科幻电影里边

金刚狼这种所展示的一些

纯属科幻的一些想象

可以变成现实

但这方面的这个脑洞

还需要这个工程师和科学家

来进一步的发掘

那其实液态金属它作为液态

又是一种金属或导电体的话

这本身就是非常重要的

这个特性

如果能够充分的去发掘

它在更多的这个一些关键的

生物医学应用方面会展示

它这个独特的这个性能和特点