液態金屬推動未來電子發展

材料牛注：近日，澳大利亞墨爾本皇家理工大學Kourosh Kalantar - zadeh教授等，在使用“電子”液態金屬建立超越固態電子設備的靈活且動態的重構軟性電路系統方面有了開創性工作。

隨著革命性的自推進液態金屬的發展，科幻正在走向現實。這是朝著未來的彈性電子產品的關鍵一步。

盡管建立一個形狀轉換液態金屬T-1000 Terminator仍遠不可及，澳大利亞墨爾本皇家理工大學研究人員已有一定的開創性工作。那是建立在超越固態電子設備并朝著靈活和動態重構軟性電路系統的基礎上的。

現代電子技術，如智能手機和電腦主要是基于使用固態元件的電路，它們是具有固定金屬軌道和半導體器件的電路。

但研究人員夢想著能夠制成真正彈性電子元件，即軟電路系統，這樣可以更靈活地在周圍自主移動并彼此連通以形成新的電流，而不是卡在一個裝置上。

液態金屬，特別是無毒的合金——鎵，迄今已提供了為實現這一夢想最有前景的道路。

除了難以置信的延展性，任何液態金屬的微滴都含有高導電性的金屬芯和原子級的薄半導體氧化物皮層，這都是制造電子電路所需要的。

為了解決使液態金屬自主移動的問題，RMIT工程學院的Kourosh Kalantar - zadeh教授和他的團隊首次將液態金屬液滴浸入水中。

“把液態金屬液滴以一定離子含量加入另一種液體可用于打破在它們之間的對稱性，使他們能夠在三維空間自由移動。但到目前為止，我們還沒有理解液態金屬和周圍流體交互的基礎，”Kalantar-zadeh說。

“我們調整酸、堿和鹽這些成分在水中的濃度并研究其結果。”

“簡單地調整水的化學性質使液體金屬液滴移動和改變形狀，而無需任何外部機械，電子或光學興奮劑的作用。”

“用這一發現，我們能夠制作移動目標，交換機和泵，他們可以自動操作，自推進液體金屬是由周圍流體驅動的。”

該研究奠定了使用“電子”液態金屬制作所需的3D電子顯示器和部件，并創建臨時和浮動電子的基礎。

“最終，利用這一發現，有可能建立就像T-1000 Terminator那樣所需求的人形3D液態金屬，但其具有更好的設置，”Kalantar - zadeh說。

這項研究，發表在8月4日的Nature Communications上。它在一系列行業，包括智能工程解決方案及生物醫學行業很有應用潛力。

在文章中，第一作者Ali Zavabeti博士詳細描述了液體金屬移動或拉伸、它們如何在表面上流動和作為結果，他們如何產生不同的流動的精確條件。

這項工作還說明了電荷是如何被操縱和使用——電荷與它們的氧化物層一起在液態金屬滴的表面上積累。

參考原文鏈接：Towards the T-1000: Liquid metals propel future electronics

文獻鏈接：Ionic imbalance induced self-propulsion of liquid metals

本文由編輯部黃語嫣提供素材，豆慧敏編譯，點我加入材料人編輯部。

材料人網尊重所有進行知識傳播的媒體，轉載請聯系tougao@cailiaoren.com