化工资讯
当前位置:元素商城  >  化工资讯网  >   新材料资讯   >  我国液态金属研究再获突破 可稳定呈现自由塑型效应
我国液态金属研究再获突破 可稳定呈现自由塑型效应
2016-11-14 09:17:16来源:元素商城

元素百科为您介绍我国液态金属研究再获突破,可稳定呈现自由塑型效应。11月11日从中科院获悉,近日,中科院理化所低温生物与医学研究组首次报道了液态金属可在石墨表面以任意形状稳定呈现的自由塑型效应,并实现了逆重力方式的攀爬运动,研究以封面文章形式发表于《先进材料》。此前,金属液滴因自身表面张力较大,在电解液中通常以球形方式存在,塑形能力及变形模式相对有限。

 我国液态金属研究再获突破 可稳定呈现自由塑型效应.jpg

液态金属能塑造成各种性状

在这篇题为“石墨表面上的液态金属操控的论文中,研究组首次发现通过引入石墨基底,可灵活自如地将处于电解液环境中的液态金属塑造成各种锐利图案如条形、三角形、方形、环形以及更多任意形状。迄今,液态金属虽可通过外加电场短暂改变形状,然而一旦去除外场,液态金属即会在其表面张力作用下迅速回缩成球形,无法维持先前的结构。此次发现的液态金属自由铺展与塑型效应,为柔性变形机器人的研制乃至4D打印等提供了新方向。

实验表明,将一滴液态金属置于浸没在氢氧化钠溶液中的石墨表面上时,液态金属会自动摊开形成扁平的煎饼状,这与位于玻璃基底上以球形方式呈现的液态金属非常不同。引发这类铺展效应的原因主要来自液态金属与石墨基底间的电化学相互作用。在碱性溶液中,石墨表面通常带正电荷,而液态金属表面带负电荷,当这两种导体接触时,电荷会从液态金属流向石墨,液态金属表面于是被氧化形成氧化膜,这会显著降低其表面张力,此时液态金属表现为类似于泥浆的状态,由此可被随意塑造成各式各样的形状。该项研究首次实现了在开放液体环境中的液态金属自由塑形,突破了原有的液态金属元件调控模式,在不定形柔性电子器件、可变形智能机器的设计乃至先进制造方面有重要价值。

液态金属自由塑形效应

进一步地,基于石墨表面的液态金属自由塑形效应,研究人员探索了电场作用下液态金属不同于传统基底材料如塑料、玻璃等情形的丰富的物理化学图景,初步揭示了其独特的变形及匍匐运动行为的内在机制。有趣的是,作者们还首次揭示出处于自由空间下的电控液态金属的蠕动爬坡能力,实现了逆重力方式的运动;而采用常规材料,液态金属会因自身重力较大且表面光滑难以攀爬的缘故,不易通过外电场实现逆重力牵引。新发现扩展了近年来兴起的液态金属柔性机器的理论与技术内涵。

您可能感兴趣的中国化工网栏目: 化学试剂化学元素化学元素周期表CAS查询
元素商城微信公众号
「一个有逼格的公众号」
相关标签: 材料及新材料金属材料  
相关专题: 材料
相关阅读:
●  苯乙烯的主要用途和危害介绍
化学词典为您介绍苯乙烯,本文主要介绍苯乙烯的主要用途和危害。 一、苯乙烯的主要用途 最重要的用途是作为合成橡胶和塑料的单体,用来生产丁苯橡胶、聚苯乙烯、泡沫聚苯乙烯;也用于与其他单体共聚制造多种不同用途的工程塑料。如与丙烯腈、丁二烯共聚制得ABS树脂,广泛用于各种家用电器及工业上;与丙烯腈共聚制得的SAN是耐冲击、色泽光亮的树脂;与丁二烯共聚所制得的SBS是一种热塑性橡胶,广泛用作聚氯......
●  碳纳米管(CNTs)技术可以在医学界使用吗?
元素百科资讯频道:本文主要探讨碳纳米管技术可以在生物医学界使用吗? 碳纳米管(carbon nanotubes,CNTs)的结构,形象地讲是由1个或多个只含sp2 杂化碳原子的石墨薄片卷曲成的纳米级圆筒。根据石墨片层数不同,CNTs可分为单壁碳纳米管(SWCNTs)和多壁碳纳米管(MWCNTs)。 CNTs的长度从几百纳米到几毫米不等,但它们的直径均在纳米量级,SWCNTs和MWCNT......
●  化纤是什么,化纤面料的特点有哪些?
化学词典告诉你化纤是什么以及化纤面料的特点,提到化纤这个名词,相信大家都略有耳闻。化纤是衣服面料中最常出现的一种材质,但是又有多少人对于它有所了解呢?下面就让小编来为大家普及一下关于化纤的相关知识。 化纤是什么 化纤又叫化学纤维,它是用天然高分子化合物或人工合成的高分子化合物为原料,经过制备纺丝原液、纺丝和后处理等工序制得的具有纺织性能的纤维。化纤广泛用于制造衣着织物、滤布、运输......
热门标签
优惠促销

您确定要从购物车中移除吗???