Учёные нашли способ управлять жидким металлом, меняя его поверхностное натяжение

в 12:25, , рубрики: Железо, робототехника, физика

Учёные из университета штата Северная Каролина разработали простой и изящный способ в широких пределах менять поверхностное натяжение капель жидкого металла, тем самым меняя их форму. Учёные использовали сплав 75% галлия и 25% индия с температурой плавления всего в 15,5 градусов Цельсия. Капля такого сплава, помещённая в раствор электролита, принимает форму, близкую к сферической из-за высокого поверхностного натяжения (порядка 500 мДж/м2). Однако, если подать на металл небольшое, всего около +1 вольта, напряжение, на поверхности капли образуется тончайший слой оксида, который уменьшает поверхностное натяжение почти до нуля, в 250 раз. Под действием силы тяжести капля мгновенно растекается в плоский «блин». Самое интересное — эти изменения полностью обратимы, стоит лишь подать отрицательное напряжение, как слой оксида разрушается, и капля восстанавливает свою форму.



Варьируя напряжение, можно в широких пределах управлять формой капли металла в растворе, заставлять металл течь по тонким капиллярам, замыкать и размыкать электрические контакты. Это может найти применение в микроэлектромеханических и электронно-оптических устройствах, микроактуаторах, перенастраиваемых антеннах, которые смогут принимать разную форму. Оксидная плёнка может возникать под воздействием электричества на поверхности множества металлов и сплавов, причём не только в растворах. В прошлом году эта же команда исследователей продемонстрировала 3D-печать жидким металлом в воздушной среде при комнатной температуре — капли жидкого металла мгновенно «застывали» благодаря всё той же оксидной плёнке:

Автор: ilya42

Источник

Поделиться

* - обязательные к заполнению поля