North Carolina Eyalet Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, son derece düşük voltajlar uygulayarak sıvı metallerin yüzey gerilimini kontrol etmek için bir yöntem geliştirdiler ve yeni nesil yeniden yapılandırılabilir elektronik devrelere, antenlere ve diğer teknolojilere kapıyı açtılar.Bu yöntem, metalin biriktirilebilen veya çıkarılabilen oksit "kabuğunun" bir yüzey aktif madde görevi görerek metal ile çevresindeki sıvı arasındaki yüzey gerilimini azalttığı gerçeğine dayanır.googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
Araştırmacılar galyum ve indiyumdan oluşan sıvı metal alaşımı kullandılar.Alt tabakada, çıplak alaşımın yaklaşık 500 milinewton (mN)/metre gibi son derece yüksek bir yüzey gerilimi vardır ve bu da metalin küresel yamalar oluşturmasına neden olur.
"Ancak küçük bir pozitif yükün (1 volttan az) uygulanmasının, metalin yüzeyinde bir oksit tabakası oluşturan elektrokimyasal bir reaksiyona neden olduğunu ve bunun da yüzey gerilimini 500 mN/m'den yaklaşık 2 mN/m'ye önemli ölçüde düşürdüğünü bulduk. M."Kuzey Carolina Eyaleti kimya ve biyomoleküler mühendisliği doçenti ve çalışmayı açıklayan makalenin kıdemli yazarı Ph.D. Michael Dickey şöyle konuştu:"Bu değişiklik, sıvı metalin yerçekimi kuvveti altında gözleme gibi genişlemesine neden oluyor."
Araştırmacılar ayrıca yüzey gerilimindeki değişimin geri dönüşümlü olduğunu da gösterdi.Araştırmacılar yükün polaritesini pozitiften negatife değiştirirse oksit ortadan kalkar ve yüksek yüzey gerilimi geri döner.Yüzey gerilimi, gerilimi küçük artışlarla değiştirerek bu iki uç nokta arasında ayarlanabilir.Tekniğin videosunu aşağıdan izleyebilirsiniz.
Dickey, "Yüzey geriliminde ortaya çıkan değişiklik şimdiye kadar kaydedilen en büyük değişimlerden biri; bu, bir volttan daha düşük bir değerde kontrol edilebildiği göz önüne alındığında dikkat çekici" dedi."Bu tekniği sıvı metallerin hareketini kontrol etmek için kullanabiliriz, bu da antenlerin şeklini değiştirmemize ve devreleri kurmamıza veya kesmemize olanak tanır.Ayrıca mikroakışkan kanallarda, MEMS'de veya fotonik ve optik cihazlarda da kullanılabilir.Birçok malzeme yüzey oksitleri oluşturur, dolayısıyla bu çalışma burada incelenen sıvı metallerin ötesine genişletilebilir."
Dickey'nin laboratuvarı daha önce, sıvı metalin şeklini korumasına yardımcı olmak için havada oluşan bir oksit tabakasını kullanan bir sıvı metal "3D baskı" yöntemini göstermişti; bu, alkalin çözelti içindeki bir alaşımda oksit tabakasının yaptığına benzer..
Dickey, "Oksitlerin temel ortamlarda ortam havasından farklı davrandığını düşünüyoruz" dedi.
Ek bilgi: "Yüzey oksidasyonu yoluyla sıvı metalin dev ve değiştirilebilir yüzey aktivitesi" makalesi 15 Eylül'de internette Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı'nda yayınlanacaktır:
Bir yazım hatası veya yanlışlıkla karşılaşırsanız veya bu sayfanın içeriğini düzenlemek için bir istek göndermek isterseniz lütfen bu formu kullanın.Genel sorularınız için lütfen iletişim formumuzu kullanın.Genel geri bildirim için lütfen aşağıdaki genel yorum bölümünü kullanın (öneriler lütfen).
Görüşleriniz bizim için çok önemlidir.Ancak mesajların yoğunluğu nedeniyle bireysel yanıtları garanti edemiyoruz.
E-posta adresiniz yalnızca alıcıların e-postayı kimin gönderdiğini bilmesini sağlamak için kullanılır.Ne sizin adresiniz ne de alıcının adresi başka hiçbir amaçla kullanılmayacaktır.Girdiğiniz bilgiler e-postanızda görünecek ve Phys.org tarafından hiçbir şekilde saklanmayacaktır.
Haftalık ve/veya günlük güncellemeleri gelen kutunuza alın.İstediğiniz zaman aboneliğinizi iptal edebilirsiniz; verilerinizi asla üçüncü taraflarla paylaşmayacağız.
Bu web sitesi, gezinmeyi kolaylaştırmak, hizmetlerimizi kullanımınızı analiz etmek, reklamları kişiselleştirmek için veri toplamak ve üçüncü taraflardan içerik sağlamak için çerezleri kullanır.Web sitemizi kullanarak Gizlilik Politikamızı ve Kullanım Koşullarımızı okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz.