محققان دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی روشی را برای کنترل کشش سطحی فلزات مایع با اعمال ولتاژهای بسیار کم ایجاد کرده اند که دری را به روی نسل جدیدی از مدارهای الکترونیکی قابل تنظیم مجدد، آنتن ها و سایر فناوری ها باز می کند.این روش بر این واقعیت متکی است که "پوست" اکسید فلز، که می تواند رسوب یا جدا شود، به عنوان یک سورفکتانت عمل می کند و کشش سطحی بین فلز و مایع اطراف را کاهش می دهد.googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2'); });
محققان از آلیاژ فلز مایع گالیم و ایندیم استفاده کردند.در زیرلایه، آلیاژ لخت دارای کشش سطحی بسیار بالایی است، حدود 500 میلی نیوتن (mN) / متر، که باعث می شود فلز لکه های کروی شکل دهد.
اما ما متوجه شدیم که اعمال یک بار مثبت کوچک - کمتر از 1 ولت - باعث واکنش الکتروشیمیایی می شود که یک لایه اکسیدی روی سطح فلز تشکیل می دهد که به طور قابل توجهی کشش سطحی را از 500 mN / m به حدود 2 mN / کاهش می دهد. m.”مایکل دیکی، دکترا، دانشیار مهندسی شیمی و بیومولکولی در ایالت کارولینای شمالی و نویسنده ارشد مقاله که کار را توصیف می کند، گفت.این تغییر باعث می شود که فلز مایع مانند یک پنکیک تحت نیروی گرانش منبسط شود.
محققان همچنین نشان دادند که تغییر کشش سطحی قابل برگشت است.اگر محققان قطبیت بار را از مثبت به منفی تغییر دهند، اکسید حذف شده و کشش سطحی بالا باز می گردد.کشش سطحی را می توان با تغییر تنش در افزایش های کوچک بین این دو حد تنظیم کرد.در زیر می توانید ویدیوی این تکنیک را مشاهده کنید.
دیکی گفت: "تغییرات حاصل در کشش سطحی یکی از بزرگترین تغییرات ثبت شده است که با توجه به اینکه می توان آن را با کمتر از یک ولت کنترل کرد، قابل توجه است."ما می‌توانیم از این تکنیک برای کنترل حرکت فلزات مایع استفاده کنیم که به ما امکان می‌دهد شکل آنتن‌ها را تغییر دهیم و مدارها را بسازیم یا قطع کنیم.همچنین می‌توان از آن در کانال‌های میکروسیال، MEMS یا دستگاه‌های فوتونیک و نوری استفاده کرد.بسیاری از مواد اکسیدهای سطحی را تشکیل می دهند، بنابراین این کار را می توان فراتر از فلزات مایع مورد مطالعه در اینجا گسترش داد.
آزمایشگاه دیکی قبلاً یک روش "چاپ سه بعدی" فلز مایع را نشان داده است که از یک لایه اکسیدی استفاده می کند که در هوا شکل می گیرد تا به فلز مایع کمک کند تا شکل خود را حفظ کند - شبیه کاری که یک لایه اکسید با یک آلیاژ در محلول قلیایی انجام می دهد..
دیکی گفت: «ما فکر می‌کنیم که اکسیدها در محیط‌های اصلی متفاوت از هوای محیط عمل می‌کنند.
اطلاعات اضافی: مقاله «فعالیت سطحی غول پیکر و قابل تعویض فلز مایع از طریق اکسیداسیون سطحی» در تاریخ 15 سپتامبر در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم در اینترنت منتشر خواهد شد:
اگر با اشتباه تایپی، نادرستی مواجه شدید یا می خواهید درخواستی برای ویرایش محتوای این صفحه ارسال کنید، لطفا از این فرم استفاده کنید.برای سوالات عمومی، لطفا از فرم تماس با ما استفاده کنید.برای بازخورد عمومی، لطفا از بخش نظرات عمومی زیر استفاده کنید (توصیه ها لطفا).
نظرات شما برای ما بسیار مهم است.با این حال، به دلیل حجم پیام‌ها، نمی‌توانیم پاسخ‌های فردی را تضمین کنیم.
آدرس ایمیل شما فقط برای اطلاع دادن به گیرندگان این ایمیل استفاده می شود.نه از آدرس شما و نه آدرس گیرنده برای هدف دیگری استفاده نخواهد شد.اطلاعاتی که وارد کرده اید در ایمیل شما ظاهر می شود و توسط Phys.org به هیچ شکلی ذخیره نمی شود.
به روز رسانی های هفتگی و/یا روزانه را در صندوق ورودی خود دریافت کنید.شما می توانید در هر زمانی اشتراک خود را لغو کنید و ما هرگز داده های شما را با اشخاص ثالث به اشتراک نمی گذاریم.
این وب‌سایت از کوکی‌ها برای تسهیل ناوبری، تجزیه و تحلیل استفاده شما از خدمات ما، جمع‌آوری داده‌ها برای شخصی‌سازی آگهی‌ها و ارائه محتوا از اشخاص ثالث استفاده می‌کند.با استفاده از وب سایت ما، شما تصدیق می کنید که خط مشی رازداری و شرایط استفاده ما را خوانده و درک کرده اید.