Investigadors de la Universitat Estatal de Carolina del Nord han desenvolupat un mètode per controlar la tensió superficial dels metalls líquids aplicant tensions extremadament baixes, obrint la porta a una nova generació de circuits electrònics reconfigurables, antenes i altres tecnologies.Aquest mètode es basa en el fet que la "pell" d'òxid del metall, que es pot dipositar o eliminar, actua com a tensioactiu, reduint la tensió superficial entre el metall i el líquid circumdant.googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
Els investigadors van utilitzar un aliatge metàl·lic líquid de gal·li i indi.En el substrat, l'aliatge nu té una tensió superficial extremadament alta, uns 500 mil newtons (mN)/metre, que fa que el metall formi taques esfèriques.
"Però vam trobar que l'aplicació d'una petita càrrega positiva (menys d'1 volt) va provocar una reacció electroquímica que va formar una capa d'òxid a la superfície del metall, que va reduir significativament la tensió superficial de 500 mN/m a uns 2 mN/ m.”va dir Michael Dickey, Ph.D., professor associat d'enginyeria química i biomolecular a l'estat de Carolina del Nord i autor principal del document que descriu el treball."Aquest canvi fa que el metall líquid s'expandeixi com una creps sota la força de la gravetat".
Els investigadors també van demostrar que el canvi en la tensió superficial és reversible.Si els investigadors canvien la polaritat de la càrrega de positiva a negativa, l'òxid s'elimina i torna l'alta tensió superficial.La tensió superficial es pot ajustar entre aquests dos extrems canviant la tensió en petits increments.Podeu veure el vídeo de la tècnica a continuació.
"El canvi resultant en la tensió superficial és un dels més grans mai registrats, la qual cosa és notable, ja que es pot controlar a menys d'un volt", va dir Dickey.“Podem utilitzar aquesta tècnica per controlar el moviment dels metalls líquids, que ens permet canviar la forma de les antenes i fer o trencar circuits.També es pot utilitzar en canals microfluídics, MEMS o dispositius fotònics i òptics.Molts materials formen òxids superficials, de manera que aquest treball es pot estendre més enllà dels metalls líquids estudiats aquí".
El laboratori de Dickey ha demostrat prèviament un mètode de "impressió 3D" de metall líquid que utilitza una capa d'òxid que es forma a l'aire per ajudar el metall líquid a mantenir la seva forma, de manera similar al que fa una capa d'òxid amb un aliatge en una solució alcalina..
"Pensem que els òxids es comporten de manera diferent en entorns bàsics que en l'aire ambiental", va dir Dickey.
Informació addicional: L'article "Giant and switchable surface activity of liquid metal through surface oxidation" es publicarà a Internet el 15 de setembre a Proceedings of the National Academy of Sciences:
Si trobeu un error ortogràfic, inexactitud o voleu enviar una sol·licitud per editar el contingut d'aquesta pàgina, utilitzeu aquest formulari.Per a preguntes generals, utilitzeu el nostre formulari de contacte.Per obtenir comentaris generals, utilitzeu la secció de comentaris públics a continuació (recomanacions si us plau).
Els vostres comentaris són molt importants per a nosaltres.Tanmateix, a causa del volum de missatges, no podem garantir respostes individuals.
La vostra adreça de correu electrònic només s'utilitza per informar els destinataris de qui ha enviat el correu electrònic.Ni la vostra adreça ni l'adreça del destinatari s'utilitzaran per a cap altre propòsit.La informació que heu introduït apareixerà al vostre correu electrònic i Phys.org no l'emmagatzemarà en cap forma.
Rebeu actualitzacions setmanals i/o diàries a la vostra safata d'entrada.Pots donar-te de baixa en qualsevol moment i mai compartirem les teves dades amb tercers.
Aquest lloc web utilitza cookies per facilitar la navegació, analitzar el vostre ús dels nostres serveis, recopilar dades per personalitzar anuncis i proporcionar contingut de tercers.En utilitzar el nostre lloc web, reconeixeu que heu llegit i entès la nostra Política de privadesa i Condicions d'ús.