Para peneliti di North Carolina State University telah mengembangkan metode untuk mengontrol tegangan permukaan logam cair dengan menerapkan tegangan yang sangat rendah, membuka pintu bagi generasi baru sirkuit elektronik, antena, dan teknologi lainnya yang dapat dikonfigurasi ulang.Metode ini bergantung pada fakta bahwa “kulit” oksida logam, yang dapat diendapkan atau dihilangkan, bertindak sebagai surfaktan, mengurangi tegangan permukaan antara logam dan cairan di sekitarnya.googletag.cmd.push(fungsi() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
Para peneliti menggunakan paduan logam cair galium dan indium.Di dalam substrat, paduan telanjang memiliki tegangan permukaan yang sangat tinggi, sekitar 500 milinewton (mN)/meter, yang menyebabkan logam membentuk tambalan berbentuk bola.
“Tetapi kami menemukan bahwa penerapan muatan positif kecil – kurang dari 1 volt – menyebabkan reaksi elektrokimia yang membentuk lapisan oksida pada permukaan logam, yang secara signifikan mengurangi tegangan permukaan dari 500 mN/m menjadi sekitar 2 mN/ M."kata Michael Dickey, Ph.D., profesor teknik kimia dan biomolekuler di North Carolina State dan penulis senior makalah yang menjelaskan pekerjaan tersebut.“Perubahan ini menyebabkan logam cair mengembang seperti kue dadar di bawah pengaruh gaya gravitasi.”
Para peneliti juga menunjukkan bahwa perubahan tegangan permukaan bersifat reversibel.Jika peneliti mengubah polaritas muatan dari positif ke negatif, oksida akan hilang dan tegangan permukaan yang tinggi kembali.Tegangan permukaan dapat diatur di antara kedua tegangan ekstrem ini dengan mengubah tegangan sedikit demi sedikit.Anda dapat menonton video tekniknya di bawah ini.
“Perubahan tegangan permukaan yang diakibatkannya adalah salah satu yang terbesar yang pernah tercatat, dan hal ini luar biasa karena dapat dikontrol pada tegangan kurang dari satu volt,” kata Dickey.“Kita dapat menggunakan teknik ini untuk mengontrol pergerakan logam cair, yang memungkinkan kita mengubah bentuk antena dan membuat atau memutus sirkuit.Ini juga dapat digunakan dalam saluran mikrofluida, MEMS, atau perangkat fotonik dan optik.Banyak material membentuk oksida permukaan, sehingga penelitian ini dapat diperluas melampaui logam cair yang dipelajari di sini.”
Laboratorium Dickey sebelumnya telah mendemonstrasikan metode “pencetakan 3D” logam cair yang menggunakan lapisan oksida yang terbentuk di udara untuk membantu logam cair mempertahankan bentuknya – mirip dengan apa yang dilakukan lapisan oksida dengan paduan dalam larutan alkali..
“Kami berpendapat oksida berperilaku berbeda di lingkungan dasar dibandingkan di udara sekitar,” kata Dickey.
Informasi tambahan: Artikel “Aktivitas permukaan logam cair yang raksasa dan dapat diubah melalui oksidasi permukaan” akan dipublikasikan di Internet pada tanggal 15 September di Proceedings of the National Academy of Sciences:
Jika Anda menemukan kesalahan ketik, ketidakakuratan, atau ingin mengajukan permintaan untuk mengedit konten halaman ini, silakan gunakan formulir ini.Untuk pertanyaan umum, silakan gunakan formulir kontak kami.Untuk masukan umum, silakan gunakan bagian komentar publik di bawah (mohon rekomendasi).
Tanggapan Anda sangat penting bagi kami.Namun, karena banyaknya pesan, kami tidak dapat menjamin tanggapan individual.
Alamat email Anda hanya digunakan untuk memberi tahu penerima siapa pengirim email tersebut.Baik alamat Anda maupun alamat penerima tidak akan digunakan untuk tujuan lain apa pun.Informasi yang Anda masukkan akan muncul di email Anda dan tidak akan disimpan oleh Phys.org dalam bentuk apapun.
Dapatkan pembaruan mingguan dan/atau harian di kotak masuk Anda.Anda dapat berhenti berlangganan kapan saja dan kami tidak akan pernah membagikan data Anda kepada pihak ketiga.
Situs web ini menggunakan cookie untuk memfasilitasi navigasi, menganalisis penggunaan Anda atas layanan kami, mengumpulkan data untuk mempersonalisasi iklan, dan menyediakan konten dari pihak ketiga.Dengan menggunakan situs web kami, Anda mengakui bahwa Anda telah membaca dan memahami Kebijakan Privasi dan Ketentuan Penggunaan kami.