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:
●  新材料与现代工业和市场的关系
元素百科资讯频道:本文主要探讨新材料与现代工业和市场的关系。 新材料本身是一个大的市场, 由于新材料带动而产生的新产品、新技术则是一个更大的市场。 例如, 对美国的电子工业投人1 美元的半导体材料, 可以产生出10 美元的电子设备系统; 在交通工业如能延长材料使用寿命的1%, 则可节约30亿美元囚。 因为新材料并不是最终产品, 用它们制成的一些部件, 对于保证飞机、航天器、电......
●  二维铁电光电探测晶体材料研究获进展
元素百科为您介绍二维铁电光电探测晶体材料研究获进展。钙钛矿铁电体是一类重要的极性光电功能材料,在非线性光学、热释电探测和铁电信息存储等领域有着广阔的应用前景。近年来,纯无机钙钛矿(CsPbX3, X =Cl,Br,I)因在太阳能电池、发光二极管以及激光等方面展现优异的性能而备受关注,然而,其相应的铁电性能仍需进一步深入探索和研究。 中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室“无机......
●  《科学》“无限回收”聚合物显示塑料的实际性能
元素百科为您介绍“无限回收”聚合物显示塑料的实际性能。这个世界爱上了塑料,因为它们便宜、方便、轻巧而且经久耐用。出于同样的原因,塑料现在正在破坏地球。 科罗拉多州立大学化学家在《科学》杂志上宣布了另一项重大举措,那就是向无浪费、可持续的材料迈进。有朝一日,这些材料可能会与传统塑料竞争。由化学系教授Eugene Chen领导,他们发现了一种聚合物,它具有我们在塑料中享有的许多相同的特性,如......
热门标签
优惠促销

您确定要从购物车中移除吗???