Põhja-Carolina osariigi ülikooli teadlased on välja töötanud meetodi vedelate metallide pindpinevuse kontrollimiseks, rakendades ülimadalat pinget, avades ukse uue põlvkonna ümberkonfigureeritavatele elektroonilistele skeemidele, antennidele ja muudele tehnoloogiatele.See meetod tugineb asjaolule, et metalli oksiidne "nahk", mida saab ladestada või eemaldada, toimib pindaktiivse ainena, vähendades metalli ja ümbritseva vedeliku vahelist pindpinevust.googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
Teadlased kasutasid galliumi ja indiumi vedelat metallisulamit.Substraadis on paljassulamil äärmiselt kõrge pindpinevus, umbes 500 milliwtonit (mN) meetri kohta, mis põhjustab metallis sfääriliste laikude moodustumist.
"Kuid me avastasime, et väikese positiivse laengu – alla 1 volti - rakendamine põhjustas elektrokeemilise reaktsiooni, mis moodustas metalli pinnale oksiidikihi, mis vähendas oluliselt pindpinevust 500 mN/m-lt umbes 2 mN/-ni. m.”ütles Michael Dickey, Ph.D., Põhja-Carolina osariigi keemia- ja biomolekulaartehnoloogia dotsent ning tööd kirjeldava artikli vanemautor."See muutus paneb vedela metalli raskusjõu mõjul paisuma nagu pannkook."
Teadlased näitasid ka, et pindpinevuse muutus on pöörduv.Kui teadlased muudavad laengu polaarsuse positiivsest negatiivseks, eemaldatakse oksiid ja kõrge pindpinevus taastub.Pindpinevust saab häälestada nende kahe äärmuse vahel, muutes pinget väikeste sammudega.Tehnika videot saate vaadata allpool.
"Sellest tulenev muutus pindpinevuses on üks suurimaid, mis eales registreeritud, mis on tähelepanuväärne, arvestades, et seda saab juhtida alla volti," ütles Dickey.“Saame kasutada seda tehnikat vedelate metallide liikumise juhtimiseks, mis võimaldab muuta antennide kuju ning teha või katkestada vooluringe.Seda saab kasutada ka mikrofluidikanalites, MEMS-is või fotoonilistes ja optilistes seadmetes.Paljud materjalid moodustavad pinnaoksiide, nii et seda tööd saab laiendada siin uuritud vedelmetallidest kaugemale.
Dickey labor on varem demonstreerinud vedelmetalli "3D-printimise" meetodit, mis kasutab õhus tekkivat oksiidikihti, mis aitab vedelal metallil oma kuju säilitada – sarnaselt sellele, mida oksiidikiht teeb sulamiga leeliselises lahuses..
"Me arvame, et oksiidid käituvad põhikeskkonnas erinevalt kui välisõhus, " ütles Dickey.
Lisainfo: Artikkel “Vedela metalli hiiglaslik ja lülitatav pindaktiivsus pinna oksüdatsiooni kaudu” ilmub Internetis 15. septembril ajakirjas Proceedings of the National Academy of Sciences:
Kui märkate kirjaviga, ebatäpsust või soovite esitada taotluse selle lehe sisu muutmiseks, kasutage seda vormi.Üldiste küsimuste korral kasutage meie kontaktivormi.Üldise tagasiside saamiseks kasutage allolevat avalike kommentaaride jaotist (soovitused).
Teie tagasiside on meile väga oluline.Sõnumite hulga tõttu ei saa me aga tagada individuaalseid vastuseid.
Teie e-posti aadressi kasutatakse ainult selleks, et anda adressaatidele teada, kes meili saatis.Teie ega saaja aadressi ei kasutata muuks otstarbeks.Sisestatud teave kuvatakse teie meilis ja Phys.org ei salvesta seda ühelgi kujul.
Saate oma postkasti iganädalased ja/või igapäevased uuendused.Saate tellimusest igal ajal loobuda ja me ei jaga kunagi teie andmeid kolmandate osapooltega.
See veebisait kasutab küpsiseid, et hõlbustada navigeerimist, analüüsida meie teenuste kasutamist, koguda andmeid reklaamide isikupärastamiseks ja pakkuda sisu kolmandatelt isikutelt.Meie veebisaiti kasutades kinnitate, et olete meie privaatsuspoliitika ja kasutustingimused läbi lugenud ja neist aru saanud.