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:
●  半导体所钙钛矿太阳电池研究取得进展
元素百科为您介绍半导体所钙钛矿太阳电池研究取得进展。近几年,有机无机杂化钙钛矿太阳电池被广泛关注。该材料具有带隙可调、吸收系数高、载流子寿命长和载流子迁移率高等优点。钙钛矿太阳电池被报道的最高效率已超过20%。近日,中国科学院院士、中科院半导体研究所半导体材料科学重点实验室王占国课题组,在钙钛矿太阳电池载流子输运管理研究方面取得了新进展。 作为有源层的有机无机杂化钙钛矿材料对电池效率起关......
●  聚碳酸酯的基本信息和作用机理介绍
元素百科资讯频道:本文主要介绍聚碳酸酯,及其作用机理 聚碳酸酯的基本信息 聚碳酸酯(简称PC)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物,根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的机械性能较低,从而限制了其在工程塑料方面的应用。目前仅有芳香族聚碳酸酯获得了工业化生产。由于聚碳酸酯结构上的特殊性,现已成为五大工程塑料中增长速度最快的通......
●  《自然通讯》我科学家研制出新型二维材料锑烯
元素百科为您介绍《自然通讯》我科学家研制出新型二维材料锑烯。日前,南京理工大学曾海波教授团队成功制备出一种新型第五主族二维材料——锑烯。该研究为二维材料家族引入了新成员,丰富了人们对二维材料的认知。相关研究成果发布于《自然通讯》。 二维半导体材料自石墨烯被发现以来,二维材料因独特的维度特性在基础与应用方面均成为前沿研究热点。近年来,该领域的研究从石墨烯开始,向二硫化物及第四族(硅、锗、锡......
热门标签
优惠促销

您确定要从购物车中移除吗???