液态金属移动

还记得电影《终结者2》中的T-1000吗?



液态金属,加林斯坦合金滴。照片:皇家墨尔本科技大学

由于未来来自澳大利亚皇家墨尔本科技大学科学家发明,人类将能够设计与电影《终结者2》中的T-1000模型类似的东西,这是一种金属人形物体的3D模型,具有一定的形状。当然,只需要使该模型更具可编程性和服从性即可。

液态移动金属能够在电子学领域掀起一场小革命- 科学家梦想着,借助其帮助电子电路根据命令改变其配置并像活生物体一样工作,在活体中,细胞相互移动并交换信息

自走式液态金属是由Kourosh Kalantar-zadeh教授领导的一组科学家开发的。本发明的本质在于液滴在其中移动的溶液的化学组成。通过改变溶液的酸度和离子组成(电荷),研究人员可以控制金属液滴的三维运动。



该图示意性地显示了科学家(b)所使用的实验装置:两个通道,它们由字母U形式的聚甲基丙烯酸甲酯制成,即有机玻璃。它们彼此平行运行,并连接在插座(图中的插座)上。两个通道携带不同类型的电解质,在该方案中以不同的颜色表示:酸性介质为黄色,碱性介质为蓝色。两条平行的流通过直径为3 mm的液体加林斯坦液滴接触。实验设置的真实照片如下所示。



加林斯坦-由68.5%的镓,21.5%的铟和10%的锡组成的合金。金属的规定熔点为19°C,但可以降低到0°C以下(Geratherm Medical AG的版权所有者未公开降低熔点的方法,但确实存在这种方法)。 Galinstan的主要应用是在某些地区替代汞,主要是在家用温度计中。

加林斯坦液滴的移动取决于溶液中HCl和NaOH的浓度。下图显示了Marangoni效应对金属的影响 -一种对流,是由于存在表面张力梯度而导致的物质沿两种介质之间的界面转移。



下图显示了液滴的变形程度,具体取决于溶液中HCl和NaOH的浓度。



溶液化学成分的简单变化使金属滴运动并改变其形状,而没有任何其他外部影响,无论是机械的还是电气的。

Kalantarzade教授说:“利用这一发现,我们能够创建可自动操作的移动物体,开关和泵-这些是自移动的液态金属,它们会根据周围液体的成分而移动。” “最后,利用这一发现的基本原理,可能会构建具有可编程形状的3D液态金属人形生物。”

更现实地,科学家建议受控的液态金属可用于各种电子设备,例如柔性电子3D显示器和医疗诊断传感器,这些设备可根据命令更改其配置。于2016年8月4日在公共领域的《自然通讯》(2016; 7:12402 doi:10.1038 / ncomms12402)发表

科学作品“离子失衡引起的液态金属自我推进”

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN396685/


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