我们知道，用注射器在NaOH溶液中注射产生具有一定初速的含铝的镓铟液态金属小马达时，这些小马达会像一群精灵一般在溶液中随机跑动。如果再在盛放有NaOH溶液的培养皿底部下方，加一块永久磁铁来提供磁场，这群小马达的运动轨迹就会发生改变，尤其明显的现象是，会有一部分马达一直在磁铁内部区域打转，如图14.29所示。
图14.29 液态金属马达的磁阱效应［10］
Tan等［10］发现了一种有趣的现象，即外界磁场可充当容器中在铝驱动下液态金属马达群的陷阱和壁垒，从而以非接触的方式在无形中阻止了其跨越永久磁体形成的边界。研究发现，对于直径在1 mm一下的液滴马达，一定强度的磁阱效应就足以将它们从隐形的边界上弹回。作者们将其机制归结为电磁学效应。由于洛伦兹力对自身带电荷金属液滴马达的作用，高磁场会切断马达的定向运动。金属液滴中铝燃料添加越多，则磁陷阱效应越强。这一发现提供了一种控制液态金属马达行为的重要方法。(www.xing528.com)
那磁场是如何影响马达运动的呢？下面我们来阐述这种影响机制［10］。原本，镓铟合金的液态金属滴本身在NaOH溶液中就会发生反应，形成［Ga（OH）4］-等一系列离子团，从而导致液滴表面带负电。而这种表面带负电的液态金属滴，又会吸引溶液中的正离子，从而形成一种双电层结构。如果在液态金属中添加Al并将其置于NaOH溶液中，液态金属滴与培养皿底面接触的地方就会不断渗出Al，并与NaOH发生另一个化学反应，并形成原电池。其中，原电池的正极是镓铟合金，其反应为：6H2O+6e-—→3H2 ↑+6OH-，而负极是不断渗出的铝，其反应为2A1+8OH--6e-—→
+4H2O。由于这个原电池反应，导致液态金属滴和底面接触的地方负电荷聚集，液态金属滴表面电荷分布如图14.30b所示。应当说明的一点是，根据原电池的反应机理，本来氢气应当从镓铟表面上冒出来，而不是铝上，但此处不同于一般原电池，正极的镓铟和负极的Al发生了短路，铝从液态金属里面渗出来接触到NaOH，所以氢气喷出的地方就是负电荷聚集的地方。在没有磁场的情况下，小马达就会在所产生氢气的推动下随机而连续地运动。但是，如果我们再额外地在培养皿的底部添加磁场的时候，这个马达的运动就会发生一定的改变。这是因为，当马达们在磁场下运动时，其表面的电荷也在磁场中运动，运动的电荷在磁场中会受到洛伦兹力的作用［10］，根据公式F=QvB。磁场会导致液态金属马达表面上的电荷聚集区发生变化，电荷聚集处的变化导致氢气喷出的方向发生了变化，如图14.30c所示。这就破坏了之前马达连续运动的机理，从而不能使铝连续地在底面接触处反应生成气泡，推动马达不断滚动。
图14.30 液态金属马达表面电荷分布［10］
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