【主持人】

看完电影《终结者2》的人，无不为影片中邪恶的机器人从固态到液态的随意变形而感到震惊。现在有一种材料也是这样，可以按照你的要求，想变什么就变什么，想它有多坚硬就有多坚硬，到底是什么呢？随我一起去看一看。

【配音】（一段电影《终结者2》的镜头）

在电影《魔鬼终结者2》中，邪恶的机器人是由一种液态金属制成的，他能够毫不费力地从人形变为直升机或者其他任何形状的东西，甚至可以从门缝下轻松地流过去。现在对于人类来说，这将不再是科幻片才能出现的，一种类似“魔鬼终结者”的材料将出现在世界上的每个角落。

【片花】

一种特殊的材料，不仅能按照要求随意地变形，而且还敲不烂、打不碎，非常结实，它不是玻璃，更不是金属，那它是什么呢？

【出片名】

敬请收看《魔鬼材料现形记》

（特技镜头转向中科院物理研究所）

【字幕】

中科院物理研究所极端条件物理重点实验室

【配音】

这是一个阳光灿烂、万物复苏的日子，在中科院的一个物理重点实验室内，几名科研人员正在紧张地忙碌着。在实验室里的桌子上我们看到了一种像是金属的材料。然而，研究人员告诉我们这些不是金属。那它们是什么呢？难道是一种我们从未见过的新型材料吗？这不禁使我们好奇了起来。

【字幕】

潘明祥中科院物理研究所博士实验室的主要负责人

潘博士告诉我们，这是一种新型的材料，为了让我们对这种新型材料有个直观的认识。他给我们做了几个小实验。

【字幕】

电视获奖作品三等奖作品试验一开水泡材料

潘博士（或他或我们）随手拿起了一个新型材料，用手掰一下，根本掰不动，或者掰不变形，而把它放到白开水中，一会儿的工夫，你可以看见，它被掰弯曲了，而且还可以做成任意形状。当把它拿出开水时，新型材料又变得坚硬无比了。潘博士解释说，这个实验证明这种材料有个软化点，也就是说，当这种材料处于软化点的时候，可以软化，就像面团、橡皮泥那样，任人拿捏。而且，这种软化点的温度很低，在100℃左右。低于或高于这个温度都软化不了。当然，这里所说的低温是和钢铁的上千（摄氏）度的熔化点相比而言的，１００℃在金属材料的工业生产上就是低温了。另外，需要强调的是，钢铁等金属是没有软化点的，要想“拿捏”它们只能是将它们放在上千（摄氏）度的高温里熔化成液体后，才能浇铸在模具里成型。

【同期】

潘明祥：如果用在工业上，就很好了，软化点低，就可以随意塑性了，减少了很多加工程序。

【配音】

同样的一颗小球，从同一个高度放下，在钢铁材料上的小球没有蹦跳几下（就不能再蹦跳了）。而蹦在新型材料上的小球不但蹦得高，而且蹦跳的时间也长。潘博士说，这就证明这种材料有非常好的弹性和能量传递特性。如果把这种材料做成高尔夫球头，谁都可以很轻松地将高尔夫球打得又远又高。

除此之外，我们还看到，这种新型材料能被拉成头发丝那么细，这就说明这种新型材料的拉伸或超塑性变形性能很好，而且这种材料怎么也敲不烂打不碎，比钢的强度高3倍、弹性大10倍，还有非常强的抗腐蚀特性。

这是怎样的一种材料呢，看完实验，潘博士说出了答案。

【同期】

潘明祥：我们研究的是一种新型的金属玻璃。

【配音】

这明明是比钢铁还厉害的材料，怎么一下成了玻璃呢？取个“无敌金刚”名才合适吧。潘博士告诉我们这种取名叫块状金属玻璃的材料，其实并不是因为它的外形像门窗上的玻璃，而是由于它们的内部原子结构排列像玻璃。一般说来，钢铁等金属内部原子的排列是有序的，玻璃内部原子的排列是无序、杂乱无章的。

（画面：分别加入金属的分子排列和玻璃的分子排列图并加字幕）

【同期】

潘明祥：我们将几种稀土元素，比如说，有铈、镨、镝等金属元素按一定的比例混合在一起，高温加热，融合在一起，原先有序排列的分子、原子就变得无序了，然后用快速冷冻的方法，将这种无序的状态保持下来。

【配音】

潘博士在解释这种新型材料为什么叫块状金属玻璃的同时，其实也给我们说明了块状金属玻璃是怎么制造出来的。详细来说，就是将几种稀土元素，比如说铈、镨、镝等几种金属元素，按照一定的比例把它们混合在一起，经过高温加热，几种金属就会形成溶液混合在一起，然后经过快速冷冻，几种稀土金属就会脱胎换骨变成块状金属玻璃了。所以说，金属玻璃不但有着玻璃的特性，可塑性强，而且还有超越玻璃性能的本领，敲不烂、打不碎，非常结实。

【片花】

一种特殊的材料，不仅能按照要求随意地变形，而且还敲不烂、打不碎，非常结实。它不是玻璃，更不是金属，那它是什么呢？

【出片名】

敬请收看《魔鬼材料现形记》

【配音】

其实早在（20世纪）６０年代，美国加州理工学院的皮·杜威就发现金属玻璃，从６０年代一直到８０年代，制成金属玻璃的厚度只有几纳米，应用受到非常大的限制。于是，科学家们开始寻找生产块状金属玻璃的方法。日本仙台东北大学金属材料研究所的井上明久研究组发现，在合金中添加一些大的金属原子，比如镧原子，就能形成比较厚的金属玻璃。而说起中科院研究金属玻璃，要从实验室主任汪卫华博士说起。1993年，汪博士留学德国，在留学期间，他接触到了金属玻璃，领略了金属玻璃的魅力。1997年，王博士回国后在物理所成立了极端条件物理重点实验室，开始长达近十年金属玻璃的研究。

【同期】

潘明祥：我们现在最新的研究就是研究出金属玻璃的新的最低软化点60（摄氏）度，一种新型的的金属玻璃，或者叫金属塑料，更容易塑性，方便加工生产。

【配音】

我们在实验室里确实看到，一个刚出炉不久的块状金属玻璃，经过机器几秒钟的时间的处理，便变成了一个徽章。当然，金属玻璃的应用不仅仅是这些，大到太空事业，可做成火星探测器的保护套、太阳风收集器，小到我们的生活，比如说可以做成手术刀片、剃须刀片、手机、汽车的外壳和零件。说不定在若干年后，我们可以驾驶着又便宜、又安全的金属玻璃做成的小轿车在野外度过一个愉快的周末。

播出：北京电视3台《科技全方位》2006年4月13日