Istraživači sa Državnog univerziteta Sjeverne Karoline razvili su metodu za kontrolu površinske napetosti tečnih metala primjenom ekstremno niskih napona, otvarajući vrata novoj generaciji rekonfigurabilnih elektronskih kola, antena i drugih tehnologija.Ova metoda se oslanja na činjenicu da oksidna „koža“ metala, koja se može taložiti ili ukloniti, djeluje kao surfaktant, smanjujući površinsku napetost između metala i okolne tekućine.googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
Istraživači su koristili tečnu metalnu leguru galija i indija.U podlozi, gola legura ima izuzetno visoku površinsku napetost, oko 500 milinwtona (mN)/metar, što uzrokuje da metal formira sferne mrlje.
“Ali otkrili smo da je primjena malog pozitivnog naboja – manje od 1 volta – izazvala elektrokemijsku reakciju koja je formirala oksidni sloj na površini metala, što je značajno smanjilo površinsku napetost sa 500 mN/m na oko 2 mN/ m.”rekao je Michael Dickey, Ph.D., vanredni profesor hemijskog i biomolekularnog inženjeringa u državi North Carolina i stariji autor rada koji opisuje rad.“Ova promjena uzrokuje da se tečni metal širi poput palačinke pod silom gravitacije.”
Istraživači su također pokazali da je promjena površinske napetosti reverzibilna.Ako istraživači promijene polaritet naboja iz pozitivnog u negativan, oksid se uklanja i vraća se visoka površinska napetost.Površinska napetost se može podesiti između ova dva ekstrema promjenom naprezanja u malim koracima.Video o tehnici možete pogledati u nastavku.
"Rezultirajuća promjena površinske napetosti jedna je od najvećih ikada zabilježenih, što je izvanredno s obzirom da se može kontrolisati na manje od volta", rekao je Dickey.„Ovu tehniku ​​možemo koristiti za kontrolu kretanja tekućih metala, što nam omogućava da promijenimo oblik antena i napravimo ili prekinemo strujne krugove.Takođe se može koristiti u mikrofluidnim kanalima, MEMS ili fotonskim i optičkim uređajima.Mnogi materijali formiraju površinske okside, tako da se ovaj rad može proširiti i izvan tečnih metala koji se ovdje proučavaju.”
Dickeyjeva laboratorija je ranije demonstrirala metodu “3D printanja” tečnog metala koja koristi oksidni sloj koji se formira u zraku kako bi pomogao tekućem metalu da zadrži svoj oblik – slično onome što oksidni sloj radi sa legurom u alkalnoj otopini..
“Mislimo da se oksidi ponašaju drugačije u osnovnim sredinama nego u ambijentalnom zraku”, rekao je Dickey.
Dodatne informacije: Članak „Ogromna i promenljiva površinska aktivnost tečnog metala kroz površinsku oksidaciju“ biće objavljen na internetu 15. septembra u Proceedings of the National Academy of Sciences:
Ako naiđete na tipografsku grešku, nepreciznost ili želite da podnesete zahtjev za uređivanje sadržaja ove stranice, koristite ovaj obrazac.Za opća pitanja, koristite našu kontakt formu.Za općenite povratne informacije koristite odjeljak za javne komentare ispod (molim preporuke).
Vaše povratne informacije su nam veoma važne.Međutim, zbog obima poruka, ne možemo garantirati pojedinačne odgovore.
Vaša e-mail adresa se koristi samo da bi primaoci znali ko je poslao e-poštu.Ni vaša adresa ni adresa primaoca neće se koristiti u druge svrhe.Informacije koje ste unijeli pojavit će se u vašoj e-pošti i Phys.org ih neće pohraniti u bilo kojem obliku.
Primajte sedmične i/ili dnevne novosti u inbox.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 vašeg korištenja 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 Uslove korištenja.