国际空间站将电磁悬浮熔化镍铌合金液滴，测量1700度下的物性，为超强金属玻璃积累高精度数据。
萨尔大学材料学家Ralf Busch的团队正筹备首次太空科研任务，计划8月31日起用一周时间，在国际空间站上远程研究金属玻璃合金，借助炽热的悬浮液滴测定其性质。实验与欧洲航天局、德国航空航天中心合作，以高精度新数据改进材料。
金属玻璃珠，由镍铌-硫合金制成，在高达1700摄氏度的温度下形成悬浮液滴。
空间站之所以重要，在于船上的失重。空间站位于约400公里高空，那里的地球引力并不比地面小多少，只因它以极高速度向前飞行，持续绕地球自由下落，船上一切因此失重。这种持续悬浮正是团队需要的，他们需要能保持静止的合金液滴。
Busch是金属玻璃领域的国际先驱。金属玻璃是像玻璃一样凝固的金属，叫它玻璃并不代表脆弱，恰恰相反，这类合金比钢还硬。Busch说，它们还有弹性，高温下能像塑料一样成型，可通过注塑或金属3D打印加工成任意复杂形状，团队已持有多项超强新合金专利。这些材料可按需定制性能，例如让电动机更节能的部件，或承受航空航天极端条件的螺钉和复杂零件。
合金之所以叫玻璃，在于内部结构。普通金属是晶体结构，原子排成规则晶格；金属玻璃的原子则像玻璃一样无序，属于非晶材料。研究者开发出极难结晶的合金，使原子难以排成有序图案，熔融金属便以无序状态凝固。让金属凝固成玻璃并适合3D打印等应用，是多年研究的成果，原子配比必须精确调校。几十年来，他的合作方包括NASA、喷气推进实验室和德国航空航天中心。
按计划，8月31日到9月4日的实验聚焦镍铌合金和镍铌硫合金，前者1967年由美国麻省理工学院率先开发，后者出自Busch在萨尔布吕肯的实验室。实验把悬浮液滴加热到最高1700摄氏度，测量表面张力、黏度、热膨胀、过冷、振荡行为和热容量等性质。Busch说，合金反应性极强，在空间站上无需坩埚即可熔化小球。由前博士生Lucas Ruschel制备的小球已运抵空间站，经地面测试认证不会造成风险。
研究团队将在国际空间站国际空间站上进行的实验中对金属-玻璃合金进行远程研究。
实验在欧洲航天局的哥伦布舱内进行，使用2014年由德国航天员Alexander Gerst安装的电磁悬浮装置。博士生Lucas Eisenhut获得整整一周测量时间，将与Fan Yang博士一起，在科隆的德国航空航天中心控制中心远程操控。Eisenhut说，空间站会把实验直播传回控制中心，他们能实时观察并直接向悬浮装置发送指令，调整工艺参数。
准备工作已持续多年。研究者曾在地面反复悬浮炽热液滴，包括在科隆的真空和电磁场中，也在德国电子同步加速器DESY用X射线透视液滴。Ruschel曾在一天内完成30次抛物线飞行，利用每次约22秒的失重研究液滴。但这些短促测试远远不够，地面干扰因素太多。Busch说，地面让液滴保持位置所需的力远大于空间站，空间站只需很小的力即可让其静止，这是巨大优势，地面还有液滴内部流动等现象干扰测量。Eisenhut补充说，空间站实验时间长得多，每天可进行多轮实验，每轮最长45分钟，累计数小时，远胜22秒的抛物线飞行。
任务目标是借助高精度数据改进材料，为航天、医疗技术、高性能部件乃至日用品开发新材料。钯镍磷等其他合金的小球也已在筹备下一次任务时测试。
原文：https://phys.org/news/2026-08-levitating-molten-metal-iss-refine.html