Istraživači s Državnog sveučilišta Sjeverne Karoline razvili su metodu za kontrolu površinske napetosti tekućih metala primjenom ekstremno niskih napona, otvarajući vrata novoj generaciji rekonfigurabilnih elektroničkih sklopova, antena i drugih tehnologija.Ova se metoda oslanja na činjenicu da oksidna "koža" metala, koja se može taložiti ili ukloniti, djeluje kao površinski aktivna tvar, smanjujući površinsku napetost između metala i okolne tekućine.googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
Istraživači su koristili tekuću metalnu slitinu galija i indija.U supstratu, gola legura ima izuzetno visoku površinsku napetost, oko 500 milinjutona (mN)/metar, što uzrokuje da metal formira sferne mrlje.
“Ali otkrili smo da je primjena malog pozitivnog naboja – manjeg od 1 volta – izazvala elektrokemijsku reakciju koja je stvorila oksidni sloj na površini metala, što je značajno smanjilo površinsku napetost s 500 mN/m na oko 2 mN/ m.”rekao je Michael Dickey, dr. sc., izvanredni profesor kemijskog i biomolekularnog inženjerstva u državi Sjeverna Karolina i stariji autor rada koji opisuje rad."Ova promjena uzrokuje da se tekući metal širi poput palačinke pod silom gravitacije."
Istraživači su također pokazali da je promjena površinske napetosti reverzibilna.Ako istraživači promijene polaritet naboja s pozitivnog na negativni, oksid se uklanja i vraća se visoka površinska napetost.Površinska napetost se može namjestiti između ove dvije krajnosti mijenjanjem naprezanja u malim koracima.Video tehnike možete pogledati ispod.
"Rezultirajuća promjena površinske napetosti jedna je od najvećih ikad zabilježenih, što je izvanredno s obzirom na to da se može kontrolirati na manje od volta", rekao je Dickey.“Ovu tehniku ​​možemo koristiti za kontrolu kretanja tekućih metala, što nam omogućuje promjenu oblika antena i stvaranje ili prekidanje strujnih krugova.Također se može koristiti u mikrofluidnim kanalima, MEMS-u ili fotonskim i optičkim uređajima.Mnogi materijali tvore površinske okside, tako da se ovaj rad može proširiti izvan tekućih metala koji se ovdje proučavaju."
Dickeyjev laboratorij je prethodno demonstrirao metodu “3D ispisa” tekućeg metala koja koristi oksidni sloj koji se formira u zraku kako bi pomogao tekućem metalu da zadrži svoj oblik – slično onome što oksidni sloj čini s legurom u alkalnoj otopini..
"Mislimo da se oksidi ponašaju drugačije u osnovnim okruženjima nego u okolnom zraku", rekao je Dickey.
Dodatne informacije: članak "Divovska i promjenjiva površinska aktivnost tekućeg metala kroz površinsku oksidaciju" bit će objavljen na internetu 15. rujna u Zborniku Nacionalne akademije znanosti:
Ako naiđete na pravopisnu pogrešku, netočnost ili želite podnijeti zahtjev za uređivanje sadržaja ove stranice, upotrijebite ovaj obrazac.Za opća pitanja, molimo koristite naš kontakt obrazac.Za općenite povratne informacije upotrijebite odjeljak za javne komentare u nastavku (molim za preporuke).
Vaše povratne informacije su nam vrlo važne.Međutim, zbog količine poruka ne možemo jamčiti pojedinačne odgovore.
Vaša e-adresa koristi se samo da bi primatelji znali tko je poslao e-poštu.Ni vaša adresa ni adresa primatelja neće biti korištene u bilo koju drugu svrhu.Informacije koje ste unijeli pojavit će se u vašoj e-pošti i Phys.org ih neće pohraniti ni u kojem obliku.
Primajte tjedne i/ili dnevne novosti u svoju pristiglu poštu.Možete se odjaviti u bilo kojem trenutku i nikada nećemo dijeliti vaše podatke s trećim stranama.
Ova web stranica koristi kolačiće za olakšavanje navigacije, analizu vaše upotrebe naših usluga, prikupljanje podataka za personalizaciju oglasa i pružanje sadržaja trećih strana.Korištenjem naše web stranice potvrđujete da ste pročitali i razumjeli našu Politiku privatnosti i Uvjete korištenja.