Ziemeļkarolīnas štata universitātes pētnieki ir izstrādājuši metodi šķidro metālu virsmas spraiguma kontrolei, pielietojot ārkārtīgi zemu spriegumu, paverot durvis jaunas paaudzes pārkonfigurējamām elektroniskām shēmām, antenām un citām tehnoloģijām.Šī metode balstās uz to, ka metāla oksīda “āda”, ko var nogulsnēt vai noņemt, darbojas kā virsmaktīvā viela, samazinot virsmas spraigumu starp metālu un apkārtējo šķidrumu.googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
Pētnieki izmantoja šķidru gallija un indija metālu sakausējumu.Pamatnē neapstrādātajam sakausējumam ir ārkārtīgi augsts virsmas spraigums, aptuveni 500 mN/metrs, kas liek metālam veidot sfēriskus plankumus.
"Bet mēs atklājām, ka neliela pozitīva lādiņa pielietošana - mazāk par 1 voltu - izraisīja elektroķīmisku reakciju, kas veidoja oksīda slāni uz metāla virsmas, kas ievērojami samazināja virsmas spraigumu no 500 mN/m līdz aptuveni 2 mN/ m.”teica Michael Dickey, Ph.D., Ziemeļkarolīnas štata ķīmiskās un biomolekulārās inženierijas asociētais profesors un darba apraksta vecākais autors."Šīs izmaiņas liek šķidrajam metālam izplesties kā pankūka gravitācijas spēka ietekmē."
Pētnieki arī parādīja, ka virsmas spraiguma izmaiņas ir atgriezeniskas.Ja pētnieki maina lādiņa polaritāti no pozitīvas uz negatīvu, oksīds tiek noņemts un atgriežas augstais virsmas spraigums.Virsmas spraigumu var noregulēt starp šīm divām galējībām, mainot spriegumu ar nelielu soli.Tālāk varat noskatīties video par tehniku.
"Rezultātā iegūtās virsmas spraiguma izmaiņas ir vienas no lielākajām jebkad reģistrētajām izmaiņām, kas ir ievērojams, ņemot vērā to, ka tās var kontrolēt ar mazāku par voltu," sacīja Dike."Mēs varam izmantot šo paņēmienu, lai kontrolētu šķidro metālu kustību, kas ļauj mainīt antenu formu un izveidot vai pārtraukt ķēdes.To var izmantot arī mikrofluidiskajos kanālos, MEMS vai fotoniskās un optiskās ierīcēs.Daudzi materiāli veido virsmas oksīdus, tāpēc šo darbu var paplašināt, pārsniedzot šeit pētītos šķidros metālus.
Dikija laboratorija iepriekš ir demonstrējusi šķidrā metāla “3D drukāšanas” metodi, kurā tiek izmantots oksīda slānis, kas veidojas gaisā, lai palīdzētu šķidrajam metālam saglabāt savu formu – līdzīgi tam, ko oksīda slānis dara ar sakausējumu sārmainā šķīdumā..
"Mēs domājam, ka oksīdi uzvedas savādāk pamata vidē nekā apkārtējā gaisā," sacīja Dikijs.
Papildinformācija: Raksts “Šķidro metāla milzu un pārslēdzamā virsmas aktivitāte virsmas oksidācijas ceļā” tiks publicēts internetā 15. septembrī Nacionālās Zinātņu akadēmijas Proceedings:
Ja pamanāt drukas kļūdu, neprecizitāti vai vēlaties iesniegt pieprasījumu rediģēt šīs lapas saturu, lūdzu, izmantojiet šo veidlapu.Vispārīgu jautājumu gadījumā, lūdzu, izmantojiet mūsu saziņas veidlapu.Lai iegūtu vispārīgas atsauksmes, lūdzu, izmantojiet tālāk esošo publisko komentāru sadaļu (lūdzu, ieteikumus).
Jūsu atsauksmes mums ir ļoti svarīgas.Tomēr ziņojumu apjoma dēļ mēs nevaram garantēt individuālas atbildes.
Jūsu e-pasta adrese tiek izmantota tikai, lai adresātus zinātu, kurš nosūtījis e-pastu.Ne jūsu adrese, ne saņēmēja adrese netiks izmantota citiem mērķiem.Jūsu ievadītā informācija parādīsies jūsu e-pastā, un Phys.org to nekādā veidā neuzglabās.
Saņemiet iknedēļas un/vai ikdienas atjauninājumus savā iesūtnē.Jūs varat anulēt abonementu jebkurā laikā, un mēs nekad neizpaudīsim jūsu datus trešajām personām.
Šī vietne izmanto sīkfailus, lai atvieglotu navigāciju, analizētu mūsu pakalpojumu izmantošanu, apkopotu datus, lai personalizētu reklāmas un nodrošinātu saturu no trešajām pusēm.Izmantojot mūsu vietni, jūs apstiprināt, ka esat izlasījis un sapratis mūsu Privātuma politiku un Lietošanas noteikumus.