Investigadores da Universidade Estatal de Carolina do Norte desenvolveron un método para controlar a tensión superficial dos metais líquidos aplicando voltaxes extremadamente baixas, abrindo a porta a unha nova xeración de circuítos electrónicos reconfigurables, antenas e outras tecnoloxías.Este método baséase no feito de que a "pel" de óxido do metal, que se pode depositar ou eliminar, actúa como un surfactante, reducindo a tensión superficial entre o metal e o líquido circundante.googletag.cmd.push(function() {googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
Os investigadores utilizaron unha aliaxe de metal líquido de galio e indio.No substrato, a aliaxe núa ten unha tensión superficial extremadamente alta, uns 500 milinewtons (mN)/metro, o que fai que o metal forme parches esféricos.
"Pero descubrimos que a aplicación dunha pequena carga positiva (menos de 1 voltio) provocou unha reacción electroquímica que formou unha capa de óxido na superficie do metal, que reduciu significativamente a tensión superficial de 500 mN/m a uns 2 mN/. m."dixo Michael Dickey, Ph.D., profesor asociado de enxeñería química e biomolecular no estado de Carolina do Norte e autor principal do artigo que describe o traballo."Este cambio fai que o metal líquido se expanda como unha filloa baixo a forza da gravidade".
Os investigadores tamén demostraron que o cambio na tensión superficial é reversible.Se os investigadores cambian a polaridade da carga de positiva a negativa, elimínase o óxido e volve a alta tensión superficial.A tensión superficial pódese sintonizar entre estes dous extremos cambiando a tensión en pequenos incrementos.Podes ver o vídeo da técnica a continuación.
"O cambio resultante na tensión superficial é un dos maiores xamais rexistrados, o que é notable dado que se pode controlar a menos dun voltio", dixo Dickey.“Podemos utilizar esta técnica para controlar o movemento dos metais líquidos, o que nos permite cambiar a forma das antenas e facer ou romper circuítos.Tamén se pode usar en canles microfluídicos, MEMS ou dispositivos fotónicos e ópticos.Moitos materiais forman óxidos de superficie, polo que este traballo pódese estender máis aló dos metais líquidos estudados aquí.
O laboratorio de Dickey demostrou previamente un método de "impresión 3D" de metal líquido que usa unha capa de óxido que se forma no aire para axudar ao metal líquido a manter a súa forma, de xeito similar ao que fai unha capa de óxido cunha aliaxe nunha solución alcalina..
"Cremos que os óxidos compórtanse de forma diferente en ambientes básicos que no aire ambiente", dixo Dickey.
Información adicional: O artigo "Giant and switchable surface activity of liquid metal through surface oxidation" publicarase en Internet o 15 de setembro nas Actas da Academia Nacional de Ciencias:
Se atopas erros tipográficos, inexactitudes ou desexas enviar unha solicitude para editar o contido desta páxina, utiliza este formulario.Para preguntas xerais, use o noso formulario de contacto.Para obter comentarios xerais, use a sección de comentarios públicos a continuación (recomendacións por favor).
Os teus comentarios son moi importantes para nós.Non obstante, debido ao volume de mensaxes, non podemos garantir respostas individuais.
O teu enderezo de correo electrónico só se utiliza para informar aos destinatarios de quen enviou o correo electrónico.Nin o seu enderezo nin o enderezo do destinatario serán utilizados para ningún outro propósito.A información que introduciu aparecerá no seu correo electrónico e Phys.org non o almacenará de ningún xeito.
Recibe actualizacións semanais e/ou diarias na túa caixa de entrada.Podes cancelar a subscrición en calquera momento e nunca compartiremos os teus datos con terceiros.
Este sitio web utiliza cookies para facilitar a navegación, analizar o seu uso dos nosos servizos, recoller datos para personalizar anuncios e proporcionar contido de terceiros.Ao usar o noso sitio web, recoñeces que liches e entendes a nosa Política de privacidade e as Condicións de uso.