Shkencëtarët kontrollojnë tensionin sipërfaqësor për të manipuluar metalin e lëngshëm (me video)

Studiuesit në Universitetin Shtetëror të Karolinës së Veriut kanë zhvilluar një metodë për të kontrolluar tensionin sipërfaqësor të metaleve të lëngshëm duke aplikuar tensione jashtëzakonisht të ulëta, duke hapur derën për një gjeneratë të re të qarqeve elektronike të rikonfigurueshme, antenave dhe teknologjive të tjera.Kjo metodë mbështetet në faktin se "lëkura" okside e metalit, e cila mund të depozitohet ose hiqet, vepron si një surfaktant, duke reduktuar tensionin sipërfaqësor midis metalit dhe lëngut përreth.googletag.cmd.push(funksion() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2'); });
Studiuesit përdorën një aliazh metalik të lëngshëm të galiumit dhe indiumit.Në nënshtresë, aliazhi i zhveshur ka një tension jashtëzakonisht të lartë sipërfaqësor, rreth 500 milinewton (mN)/metër, gjë që bën që metali të formojë njolla sferike.
“Por ne zbuluam se aplikimi i një ngarkese të vogël pozitive – më pak se 1 volt – shkaktoi një reaksion elektrokimik që formoi një shtresë oksidi në sipërfaqen e metalit, e cila uli ndjeshëm tensionin sipërfaqësor nga 500 mN/m në rreth 2 mN/ m.”tha Michael Dickey, Ph.D., profesor i asociuar i inxhinierisë kimike dhe biomolekulare në shtetin e Karolinës së Veriut dhe autor i lartë i punimit që përshkruan punën."Ky ndryshim bën që metali i lëngshëm të zgjerohet si një petull nën forcën e gravitetit."
Studiuesit treguan gjithashtu se ndryshimi në tensionin sipërfaqësor është i kthyeshëm.Nëse studiuesit ndryshojnë polaritetin e ngarkesës nga pozitive në negative, oksidi hiqet dhe tensioni i lartë sipërfaqësor kthehet.Tensioni sipërfaqësor mund të akordohet midis këtyre dy ekstremeve duke ndryshuar stresin në rritje të vogla.Më poshtë mund të shikoni videon e teknikës.
"Ndryshimi që rezulton në tensionin sipërfaqësor është një nga më të mëdhenjtë e regjistruar ndonjëherë, gjë që është e jashtëzakonshme duke pasur parasysh se mund të kontrollohet me më pak se një volt," tha Dickey.“Ne mund ta përdorim këtë teknikë për të kontrolluar lëvizjen e metaleve të lëngëta, e cila na lejon të ndryshojmë formën e antenave dhe të krijojmë ose prishim qarqe.Mund të përdoret gjithashtu në kanale mikrofluidike, MEMS ose pajisje fotonike dhe optike.Shumë materiale formojnë okside sipërfaqësore, kështu që kjo punë mund të shtrihet përtej metaleve të lëngëta të studiuara këtu.”
Laboratori i Dickey-t ka demonstruar më parë një metodë të "printimit 3D" të metalit të lëngshëm që përdor një shtresë oksidi që formohet në ajër për të ndihmuar metalin e lëngshëm të ruajë formën e tij - ngjashëm me atë që bën një shtresë oksidi me një aliazh në një zgjidhje alkaline..
"Ne mendojmë se oksidet sillen ndryshe në mjediset bazë sesa në ajrin e ambientit," tha Dickey.
Informacion shtesë: Artikulli "Aktiviteti sipërfaqësor gjigant dhe i ndërrueshëm i metalit të lëngshëm përmes oksidimit sipërfaqësor" do të publikohet në internet më 15 shtator në Proceedings of the National Academy of Sciences:
Nëse hasni një gabim shtypi, pasaktësi ose dëshironi të paraqisni një kërkesë për të redaktuar përmbajtjen e kësaj faqeje, ju lutemi përdorni këtë formular.Për pyetje të përgjithshme, ju lutemi përdorni formularin tonë të kontaktit.Për reagime të përgjithshme, ju lutemi përdorni seksionin e komenteve publike më poshtë (rekomandime ju lutemi).
Komentet tuaja janë shumë të rëndësishme për ne.Megjithatë, për shkak të vëllimit të mesazheve, ne nuk mund të garantojmë përgjigje individuale.
Adresa juaj e emailit përdoret vetëm për të njoftuar marrësit se kush e dërgoi emailin.As adresa juaj dhe as adresa e marrësit nuk do të përdoren për ndonjë qëllim tjetër.Informacioni që futët do të shfaqet në emailin tuaj dhe nuk do të ruhet nga Phys.org në asnjë formë.
Merrni përditësime javore dhe/ose ditore në kutinë tuaj hyrëse.Ju mund të çabonoheni në çdo kohë dhe ne nuk do t'i ndajmë kurrë të dhënat tuaja me palët e treta.
Kjo faqe interneti përdor cookie për të lehtësuar navigimin, për të analizuar përdorimin tuaj të shërbimeve tona, për të mbledhur të dhëna për të personalizuar reklamat dhe për të ofruar përmbajtje nga palët e treta.Duke përdorur faqen tonë të internetit, ju pranoni se keni lexuar dhe kuptuar Politikën tonë të Privatësisë dhe Kushtet e Përdorimit.


Koha e postimit: maj-31-2023
  • wechat
  • wechat