近年来，液态金属研究日益渗透到自然科学与工程技术的多个领域。在生物医学与健康技术领域，独特的液态金属更为此带来观念性变革。针对若干医学难题和技术挑战，联合小组率先开展了一系列有益尝试，有关成果在国际上持续引发重大反响。比如，首创的液态金属神经连接与修复技术，被认为是“令人震惊的医学突破”；创建的液态金属血管造影术、可注射型液态金属骨水泥、刚柔相济型外骨骼、植入式医疗电子在体3D打印与注射电子，以及液态金属皮肤电子学等，也因崭新学术理念和技术突破性，为业界广泛重视。大量原创工作被诸多知名科学杂志及新闻如New Scientist、MIT Technology Review、Daily Mail、News Week、Fox News等专题报道。近期，国际上陆续有团队跟进，种种态势预示着液态金属生物材料学作为一个全新领域的崛起。考虑到液态金属对于发展新兴生物医学技术的重要启示意义，联合小组应邀撰写出版了《液态金属生物材料学》一书，系统构建了液态金属生物材料学领域的理论与技术体系，总结了液态金属作为生物医用材料所呈现的独特优势和应用特点，对国内外在液态金属生物材料学方面的研究概况与典型进展进行了系统归纳和综合评述，并剖析了这一新兴领域面临的科学技术挑战及未来发展方向。
此外，不同于上述主题的是，此次出版的《液态金属柔性机器学》著作，则旨在系统讲解实验室于世界上首次发现的一系列全新的液态金属机器（液体机器）、自驱动机器、过渡态机器或微型马达、固液组合机器的基本原理乃至构筑各类可变形机器应用技术的全貌。长期以来，实现可在不同形态之间自由转换的软体机器人，一直是全球科学界与工程界的重大挑战。然而，已有的技术体系在实现受控主体大尺度可控变形等方面始终面临关键瓶颈。为此，近年来，理化所与清华大学联合小组从全新体系出发，开创性提出了突破传统技术理念的液态金属软体机器人思想，从材料、器件到系统等方面逐步构建相应的理论与技术体系。由于显著的科学突破性，有关发现被Nature、Nature Materials、Science News、New Scientist、Discover、Phys.org、Chemistry World等广泛评介，引发全球范围持续广泛反响，被认为预示着软体机器人的新时代，液态金属机器人被列为是机器人领域最具发展潜力的十大方向之一。迄今，机器人大多仍以一种刚体机器的形式发挥作用，这与自然界中人或动物有着平滑柔软的外表以及无缝连接方式完全不同。液态金属机器的问世引申出了全新的可变形机器概念，将显著提速柔性智能机器的研制进程。当前，全球围绕先进机器人的研发活动正处于如火如荼的阶段，比如，美国国家自然科学基金会仅在2017年设立的单项软体机器人项目经费就高达2600万美元。若能充分发挥液态金属所展示出的各种巨大潜力，并结合相关技术，将引发诸多超越传统的机器变革。《液态金属柔性机器学》著作的适时出版，可望积极促进国际上相关科学探索和技术研发向纵深发展。
上述研究先后得到中国科学院前沿科学项目、中国科学院院长特别基金及国家自然科学基金重点项目资助。
由Springer出版的《液态金属生物材料学》著作封面
由Springer出版的《液态金属柔性机器学》著作封面
著作电子版网络链接：
1. https://www.springer.com/cn/book/9789811056062
2. https://link.springer.com/book/10.1007/978-981-13-2709-4
