מאמר שיטה

שיטה למניפולציות מתח פנים של מתכת נוזלית באמצעות חמצון פני שטח והפחתה

DOI:

10.3791/53567

⸱

26 בינואר 2016

 ,  , 
1Department of Chemical and Biomolecular Engineering, North Carolina State University

* These authors contributed equally

במאמר זה

סיכום

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

אנו מציגים שיטה לשליטה באנרגיית הפנים של מתכת נוזלית באלקטרוליט באמצעות תצהיר אלקטרוכימי (או הסרה) של שכבת תחמוצת פני השטח. שיטה פשוטה זו יכולה לשלוט בהתנהגות הנימים של מתכות נוזליות מבוססות גליום על ידי כוונון אנרגיית הפנים במהירות, באופן משמעותי והפיך באמצעות מתחים צנועים.

תקציר

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

שליטה מתח interfacial היא שיטה יעילה לטיפול בצורה, מיקום, והזרימה של נוזלים בסולמות אורך תת מילימטר, שבו מתח interfacial הוא כוח דומיננטי. מגוון שיטות קיימות לשליטה במתח interfacial של נוזלים מימיים ואורגניים בקנה מידה זה; עם זאת, טכניקות אלה כלי למתכות נוזליים מוגבלות בשל מתח interfacial הגדול שלהם.

מתכות נוזליים יכולות ליצור רכיבים רכים, מתיחה, וצורה-reconfigurable במכשירים אלקטרוניים ואלקטרו-מגנטיים. למרות שניתן לתפעל נוזלים אלה באמצעות שיטות מכאניות (למשל, שאיבה), שיטות חשמליות קלות יותר למזער, שליטה, וליישם. עם זאת, רוב טכניקות חשמל האילוצים שלהם: הרטבה חשמלית-על-דיאלקטרי דורשת פוטנציאלים גדולים (ק) להפעלה ללא צנועה, electrocapillarity יכול להשפיע על שינויים קטנים יחסית במתח interfacial, וele הרציףctrowetting מוגבל לתקעים של המתכת הנוזלית בנימים.

כאן, אנו מציגים שיטה לactuating גליום וסגסוגות מתכת נוזלית מבוסס גליום באמצעות תגובת משטח אלקטרוכימיים. שליטה הפוטנציאל אלקטרוכימי על פני השטח של המתכת הנוזלית באלקטרוליט במהירות והפיך משנה את מתח interfacial על ידי יותר משני סדרי הגודל (̴500 MN / מ 'כמעט לאפס). יתר על כן, שיטה זו דורשת רק פוטנציאל מאוד צנוע (<1 V) מיושם ביחס לאלקטרודה דלפק. השינוי וכתוצאה מכך המתח נובע בעיקר מהתצהיר אלקטרוכימיים של שכבת תחמוצת פני השטח, הפועל כחומרים פעילי שטח; הסרת תחמוצת מגבירה את מתח interfacial, ולהיפך. טכניקה זו יכולה להיות מיושמת במגוון רחב של אלקטרוליטים ואינו תלוי במצע שעליו הוא מונח.

מבוא

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

שיטה זו מספקת דרך פשוטה לשלוט במתח הפנים של מתכות נוזליות המכילות גליום. השיטה משתמשת במתחים צנועים (~1 וולט) המופעלים ישירות על המתכת הנוזלית (יחסית לאלקטרודה נגדית בנוכחות אלקטרוליט) כדי להשיג שינויים עצומים והפיכים במתח הפנים של המתכת1.

מתח פנים הוא כוח דומיננטי לנוזלים בקנה מידה קטן והוא חשוב למספר תופעות נימיות כולל הרטבה, התפשטות וזרימה מונעת מתח פנים. כתוצאה מכך, היכולת לשלוט במתח הפנים היא דרך הגיונית לתפעל את הצורה, המיקום והזרימה של נוזלים בקנה מידה של פחות ממ"מ. הדרך הנפוצה ביותר לשנות את מתח הפנים בין שני נוזלים היא להשתמש בחומר פעילי שטח, שהוא מולקולה המשתרעת על פני הממשק בין הנוזלים. פעילי שטח מורידים את מתח הפנים, אך באופן שלא קל להפוך מכיוון שקשה להסיר חומרים פעילי שטח מהממשק. ניתן לשנות את מתח הפנים גם באמצעות מגוון טכניקות, כולל שיפועי טמפרטורה2,3, אור4, כימיה של פני השטח 5-7 ומתח8. אך רוב השיטות הללו מביאות לשינויים צנועים במתח הפנים, במיוחד עבור מתכות נוזליות, שיש להן מתח פנים גדול במיוחד.

היכולת לשלוט במתח הפנים של מתכת נוזלית יכולה לאפשר הזדמנויות חדשות ליצירת מבנים הניתנים להגדרה מחדש עם תכונות מתכתיות ליישומים אלקטרוניים, תרמיים ואופטיים 9-14. המתכת הנוזלית הנפוצה ביותר היא Hg, הידועה ברעילות שלה. השיטות המתוארות כאן רלוונטיות למתכות נוזליות המבוססות על גליום. למתכות אלו יש צמיגות נמוכה, מתח פנים גדול, תנודתיות נמוכה (לחץ אדים נמוך) ורעילות נמוכה15. חשוב לציין, מתכות אלו יוצרות תחמוצות פני השטח המורכבות מתחמוצת גליום בעובי של כמה ננומטר באוויר16. שכבת תחמוצת זו יוצרת עור פיזי שבאופן היסטורי היווה מטרד ליישומים אלקטרוכימיים ודינמיים נוזליים17. השיטה כאן משתמשת בתחמוצת בדרכים חדשות כדי לשלוט במתח הפנים.

הדרך הנפוצה ביותר לתפעל מתכות נוזליות באלקטרוליט היא להפעיל פוטנציאל על המתכת ביחס לאלקטרודה נגדית18. יונים טעונים מנוגדים מהאלקטרוליט תואמים את המטענים על המתכת, וגורמים לירידה במתח הבין-פנים. תופעה זו - המכונה אלקטרו-נימיות - ידועה מאז שנות ה-70 של המאה ה-19 כפי שתוארה על ידי ליפמן19ושימשה לסגסוגות של גליום20. בדרך כלל, אלקטרו-קפילריות משיגה שינויים צנועים במתח הפנים, מכיוון שתגובות אלקטרוכימיות לא רצויות מגבילות את טווח המתחים המופעלים על המתכת. לעומת זאת, השיטה המתוארת כאן משתמשת בחמצון פני השטח של המתכת (או להיפך, הפחתת תחמוצת פני השטח) כדרך להשיג שינויים עצומים במתח הפנים מעל ומעבר לשינויים הנובעים מאלקטרו-קפילריות. ההסבר המוביל לתופעה זו הוא שהתחמוצת אינה סימטרית; כלומר, המשטח החיצוני של התחמוצת מסתיים בקבוצות הידרוקסיל (מה שיוצר ממשק מתח פנימי נמוך עם האלקטרוליט המימי), והמשטח הפנימי של התחמוצת מסתיים באטומי גליום (מה שיוצר ממשק מתח פנים נמוך עם המתכת). לעומת זאת, הסרת התחמוצת באמצעות הפחתה אלקטרוכימית מביאה לממשק מתכת-אלקטרוליט חשוף, המחזיר את המתכת למצב של מתח פנים גבוה. אנו מאפיינים את המתח הפנימי של המתכת על ידי ניתוח צורת הטיפות היציבות כפונקציה של מתח תוך הנחה שכוח הכבידה ומתח הפנים הם הכוחות הדומיננטיים המגדירים את עקמומיות פני השטח שלה.

היתרון של טכניקה זו ביחס לאלקטרו-קפילריות קלאסית הוא שהיא יכולה לכוונן באופן הפיך את המתח של מתכות נוזליות בעלות רעילות נמוכה בטווחים עצומים (מ~500 mN/m לקרוב לאפס). שינוי דלתא זה במתח הפנים עשוי להיות הגדול ביותר שדווח אי פעם בספרות עבור נוזל כלשהו וניתן להשיג אותו בצורה מתכווננת והפיכה. שינויים גדולים אלה במתח הפנים שימושיים למניפולציה של התנהגות הנימים של מתכות; לדוגמה, זה יכול לגרום למתכת להתפשט על משטח, למשוך את המתכת ממיקרו-תעלות, למלא מיקרו-תעלות במתכת ולהתגבר על חוסר היציבות של ריילי ליצירת סיבי מתכת נוזליים1,21.

החיסרון של טכניקה זו הוא שהיא דורשת אלקטרוליט. זה עובד בצורה הטובה ביותר בתנאים חומציים או בסיסיים, מכיוון שהאלקטרוליטים הללו מסירים עודפי תחמוצת פני השטח שאחרת היו מזהמים את פני המתכת ומגבילים מכנית את תנועת המתכת. ההסרה והשיקוע בו זמנית של שכבת התחמוצת מסבכים את ניתוח תופעות הפנים ואנו מקווים שהשיטות המתוארות במאמר זה מעצימות ניתוח נוסף. חסרון נוסף הוא שהתגובות האלקטרוכימיות על פני המתכת חייבות להיות מותאמות לחצאי תגובות משלימות באלקטרודה הנגדית22,23. זה יכול להוביל להיווצרות בועות מימן באלקטרודת הנגד.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. מניפולציה של המתח interfacial של מתכת נוזלית באלקטרוליט

  1. חִמצוּן
    1. יוצקים אלקטרוליט המימי (חומצי או הבסיסי) לתוך צלחת פטרי. כדי להבטיח שהתחמוצת נמחקה לחלוטין, להשתמש חומצה או בסיס בריכוז העולה על 0.1 M 24 (לדוגמא: 1 M NaOH או 1 M HCl). השתמש בנפח שימלא את הצלחת עד לעומק של כ 1-3 מ"מ. הימנע פנייה העור עם פתרונות אלה.
    2. השתמש במזרק למקום טיפה (בצורה אופטימלית בין 10-500 μl) של סגסוגת מבוססת גליום באלקטרוליט. דוגמאות כוללות אינדיום גליום eutectic (EGaIn) או פח אינדיום גליום (Galinstan). אם נעשה שימוש בגליום טהור, לחמם את האלקטרוליט ללפחות 30 מעלות צלזיוס כדי למנוע הקפאה.
    3. מניחים חוטי נחושת למתכת הנוזלית להקים את האלקטרודה העבודה. השתמש בחוט נחושת בקוטר פחות מזה של הירידה, ולהשתמש מודד דיגיטלי על פי הוראות יצרן לדוארNsure שיש חוט התנגדות של <Ω 1. בחומצה או בסיס, המתכת הנוזלית תהיה להרטיב את הנחושת ובכך ליצור מגע חשמלי מצוין.
    4. הנח האלקטרודה נגדית ביצוע (למשל נחושת, גרפיט, פלטינה, וכו ') בפתרון, אך לא במגע עם המתכת הנוזלית. אם האלקטרודה הנגדית יש התנגדות של <1 Ω, ממדיה אינם רלוונטיים.
    5. חבר את החוטים למקור מתח ולהחיל פוטנציאל חיובי למתכת הנוזלית. לעיוות צורה קטנה, תחול מתח חיובי V. 1
      הערה: הריכוז של הפתרון והמרחק של הירידה מהאלקטרודה הנגדית להכתיב את המתח הדרוש כדי לגרום לשינויים במתח interfacial מאז קצב חמצון משטח אלקטרוכימיים מתחרה בשיעור של פירוק תחמוצת על ידי אלקטרוליט.
  2. צִמצוּם
    1. לוותר על ירידה (10-500 μl) של המתכת הנוזלית ממזרק לתוך צלחת פטרי ריקה.
    2. יוצקים אלקטרוליט המימי ניטראלי לצלחת פטרי (פלואוריד למשל 1 M נתרן (NAF) או 1 M נתרן כלורי (NaCl)) לרמה שמטביעה מתכת.
      הערה: השימוש בחומצי (pH <3) או פתרון בסיסי (pH> 10) יגרום תחמוצת לפזר באופן ספונטני.
    3. מניחים חוטי נחושת למתכת הנוזלית לפעול כאלקטרודה עבודה, וחוט ביצוע (למשל, נחושת) לאלקטרוליט לפעול כהאלקטרודה הנגדית.
    4. חבר את החוטים למקור מתח ולהחיל פוטנציאל שלילי למתכת הנוזלית. החל כ -1 V כדי להסיר את משטח תחמוצת ולגרום המתכת לdewet מהמצע. המתכת צריכה dewet בצד הקרוב להאלקטרודה הנגדית.
    5. החל פוטנציאלים שליליים יותר (<-1 V) כדי להסיר את שכבת תחמוצת לחלוטין. הימנע החלת excesמתח שלילי גדול בלעדית על מנת למנוע בועות מימן מלהופיע במתכת הנוזלית בשל הפחתה של אלקטרוליט.

מדידת מתח 2. שטח באמצעות נייחים אגל

  1. באמצעות חותך לייזר או כלי כרסום, לחתוך נתיב ישיר מהמרכז לקצה של פיסת polymethylmethacrylate (PMMA) (~ 1 מ"מ עובי) לא לחתוך את הנתיב לאורך כל דרך העובי של PMMA.; לחתוך על רק באמצע. קטע זה ישמש כמצע למתכת הנוזלית. חומרים אחרים שטוחים ובידוד חשמלי כגון זכוכית, קרמיקה, או פולימרים יכולים לשמש גם כמצע.
  2. עם אותו הכלי, לחתוך 1 מ"מ 2 חור במרכז של PMMA.
  3. שימוש בנתיב כמדריך, לרוץ חוטי נחושת מבודדים עם רק הקצה החשוף למרכז PMMA. מקם את החוט כך שהוא בולט מעל פני שטח PMMA. חותם את החוט במקום עם דבק leakproof. גְזִירָההחוט רק מעל פני השטח של PMMA, אבל אל תתנו לזה להאריך יותר מדי (מעבר ~ 100 מיקרומטר) או שזה יפריע את הצורה של הטיפה.
  4. סרט החתיכה למטה PMMA לתוך מיכל שקוף שדרכו ניתן לקבל תמונה ברורה. מלא את המכל עם 1 M NaOH, ולמקם את ירידת 25-50 μl של מתכת נוזלית על חוטי נחושת הבולטות. חוט זה ישמש כהאלקטרודה העבודה ולהרטיב את הטיפה.
  5. הנח האלקטרודה נגדית רשת פלטינה וכסף / כלוריד כסף רווי אלקטרודה התייחסות (Ag / AgCl) בפתרון. לחבר את כל האלקטרודות לpotentiostat.
  6. מניחים את המכל במד זוית זווית מגע, כך שהפרופיל של ירידת פני השטח הוא נראה בבירור. השתמש בpotentiostat לשלוט המתח ביחס לאלקטרודה ההתייחסות, ולהשתמש במד זוית למדוד את הצורה ובכך מתח interfacial של הירידה. ודא שהמד זוית מסוגל tensi interfacial ירידה הנייח מדידהעַל; אפשר גם להשתמש בניתוח צורת axisymmetric המותאם אישית של תמונות שנלקחו מירידת מצלמה התקנה אופקית 25.

3. הזרקת נימים

  1. מלא נימי זכוכית עם תמיסה של 1 M NaOH. קוטר הנימים צריך להיות ~ 1 מ"מ.
  2. מניחים בקצה אחד של רצף הנימים נגד ירידה של מתכת נוזלית. יישר את הנימים, כך שהוא מקביל עם המשטח של השולחן (כלומר, בניצב לכוח המשיכה). למנוע פערי אוויר בין ירידת המתכת הנוזלית ונימים מלאות אלקטרוליט. באמצעות לנגב, להספיג את כל האלקטרוליטים עודפים שאולי דלפו במהלך הרכבה.
  3. מניחים חוטי נחושת (אלקטרודה עבודה) במתכת הנוזלית, והאלקטרודה נגדי מוליך (חוט נחושת למשל) בקצה הפתוח של נימים, כך שקשר זה הפתרון.
  4. חבר את החוטים למקור מתח ולהחיל פוטנציאל חיובי למתכת הנוזלית. המתכת הנוזלית צריכה להתחיל למלא את גapillary (להימנע פוטנציאלים גדולים שיגרמו היווצרות בועה עודפת על האלקטרודה הנגדית).

4. נימי נסיגה

  1. להשתמש בטכניקות דפוס ליתוגרפי 26 והעתק רכים לפברק ערוצי microfluidic מורכבים מpolydimethylsiloxane (PDMS). לפברק ערוצים שהם רחבים כ -100 עד 1,000 מיקרומטר, 100 מיקרומטר גבוהים, ו25-65 מ"מ ארוך.
    הערה: ערוץ ממדי 1,000 מיקרומטר הרחב, 100 מיקרומטר גבוה, וערוץ 65 מ"מ ארוך הניב תוצאות עקביות, אבל אחרים יכולים גם לעבוד. לחלופין, להשתמש בנימי זכוכית (למשל, בקוטר 1 מ"מ זכוכית בורוסיליקט,) במקום microchannels PDMS.
  2. הזרק מתכת נוזלית באופן ידני או באמצעות משאבת מזרק כדי למלא את הערוץ לחלוטין (כלומר, 6.5 מ"מ 3 לערוץ ארוך 1,000 מיקרומטר רחב, 100 מיקרומטר גבוה, ו 65 מ"מ).
  3. באמצעות מקלון צמר גפן שנטבל ב1 M NaOH או 1 M HCl, להסיר כמויות עודפות של לילירות מתכת מהכניסה (ואם יש צורך, השקע) של הערוץ, כך שהמתכת נשארה מיושר עם פני השטח העליונים של PDMS.
  4. לצלול קצה אחד של הערוץ באלקטרוליט (למשל, 1 M NaCl), ולמקם את האנודה (למשל, חוטי נחושת, פלטינה, או טונגסטן) כך שהוא נוגע באלקטרוליט אבל לא המתכת.
  5. בקצה השני של הערוץ, פנה אלקטרודה נפרדת (למשל, חוט Cu) למשטח המתכת, כך שנוזל מתכת עצמה פועלת כקתודה.
  6. חבר החוטים האלה (כלומר, האנודה וקתודה) למקור מתח או potentiostat, ולהשלים את המעגל החשמלי. למערכת שלוש אלקטרודה, למקם את האלקטרודה ההתייחסות כזו שבקושי מטביע לירידה של אלקטרוליט.
  7. לפני יישום מתח צמצום, הר מצלמת וידאו על חצובה או במיקרוסקופ כדי להקליט את הניסויים. השתמש במצב פוקוס אוטומטי כדי לקבל את כל מה בפוקוס. לנצל פוקוס ידני יש שליטה טובה יותר עלעומק שדה, איזון לבן, ו- ISO. במידת צורך, להשתמש בתחנה גבוהה יותר F (כלומר, 11 או גבוהים יותר), 1/100 צמצם ה, איזון לבן אוטומטי ו- ISO האוטומטית.
  8. להתחיל להקליט את הניסוי. החל כ -1 V למשוך את המתכת הנוזלית מmicrochannels. כבה את המתח לגרום המתכת להפסיק לנוע באלקטרוליט הניטרלי.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

איור 1 מציג דוגמא של טכניקת שתי אלקטרודות הפשוטה לחמצון והפחתה. במקרה זה, ירידה של 70 μl של המתכת הנוזלית להציב 1 מגעים M NaOH פתרון חוטי נחושת כדי ליצור חיבור חשמלי. M NaOH 1 מסיר את משטח תחמוצת מהמתכת ומאפשר למתכת חרוז עד בשל מתח interfacial. יישום פוטנציאל 2.5 V בין הירידה והאלקטרודה נגדית רשת פלטינה גורם לפני השטח של הירידה לחמצן והירידה מתפשטת תוך נודדת לכיוון האלקטרודה הנגדי (איור

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

שיטה זו שולטת במתח של מתכות נוזליים מבוסס גליום באמצעות מתח קטן לנהוג בתצהיר והסרת משטח תחמוצת פני השטח. למרות שהשיטה עובדת רק בפתרונות אלקטרוליט, זה פשוט, ועובד במגוון רחב של מצבים שונים, אבל יש דקויות ראוי לציין. בהיעדר הפוטנציאל חשמלי, שתי תמיסות החומציות והבסיסיות לחרוט משם תחמוצת 27. היישום של פוטנציאל חמצון מניע את ההיווצרות של תחמוצת פני השטח בכל אלקטרוליטים מימיים, כוללים פתרונות חומציים ובסיסיים. עם זאת, פירוק של תחמוצת בתמיסות חומציות או בסיסיות מתחרה בת...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

למחברים אין מה לחשוף.

תודות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

המחברים מודים על תמיכתם של סמסונג, קרנות החדשנות של קנצלרים של מדינת קרוליינה הצפונית, NSF (CAREER CMMI-0954321 ו-Triangle MRSEC DMR-1121107) ומעבדות המחקר של חיל האוויר.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
Eutectic Gallium IndiumIndium Corporation
נתרן הידרוקסידFisher Scientific2318-3
חומצה הידרוכלוריתFisher ScientificA481-212
נתרן פלואורידסיגמא-אולדריץ' 201154
דבק אופטינורלנדNOA81
פולידימתילסילוקסן ( Sylgard-184)ערכת אלסטומר סיליקוןDow Corning
נימי זכוכית בורוסיליקטפרידריך ודימוקB41972
Ag / AgCl ייחוס אלקטרודותמיקרואלקטרודות בע"מ.MI-401F
מקור מתחKeithley3390
PotentiostatGamryRef 600
חותך לייזרמערכות לייזר אוניברסליותVLS 3.50

מקורות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Khan, M. R., Eaker, C. B., Bowden, E. F., Dickey, M. D. Giant and switchable surface activity of liquid metal via surface oxidation. Proc. Natl. Acad. Sci. 111 (39), 14047-14051 (2014).
  2. Kataoka, D. E., Troian, S. M. Patterning liquid flow on the microscopic scale. Nature. 402 (6763), 794-797 (1999).
  3. Daniel, S., Chaudhury, M. K., Chen, J. C. Fast Drop Movements Resulting from the Phase Change on a Gradient Surface. Science. 291 (5504), 633-636 (2001).
  4. Ichimura, K., Oh, S. K., Nakagawa, M. Light-driven motion of liquids on a photoresponsive surface. Science. 288 (5471), 1624-1626 (2000).
  5. Gallardo, B. S., et al. Electrochemical principles for active control of liquids on submillimeter scales. Science. 283 (5398), 57-60 (1999).
  6. Zhao, B., Moore, J. S., Beebe, D. J. Surface-Directed Liquid Flow Inside Microchannels. Science. 291 (5506), 1023-1026 (2001).
  7. Chaudhury, M. K., Whitesides, G. M. How to Make Water Run Uphill. Science. 256 (5063), 1539-1541 (1992).
  8. Lahann, J., et al. A reversibly switching surface. Science. 299 (5605), 371-374 (2003).
  9. Rogers, J. A., Someya, T., Huang, Y. Materials and Mechanics for Stretchable Electronics. Science. 327 (5973), 1603-1607 (2010).
  10. Bauer, S., et al. 25th Anniversary Article: A Soft Future: From Robots and Sensor Skin to Energy Harvesters. Adv. Mater. 26 (1), 149-162 (2013).
  11. Ozbay, E. Plasmonics: Merging Photonics and Electronics at Nanoscale Dimensions. Science. 311 (5758), 189-193 (2006).
  12. Monat, C., Domachuk, P., Eggleton, B. J. Integrated optofluidics: A new river of light. Nat. Photonics. 1 (2), 106-114 (2007).
  13. Schurig, D., et al. Metamaterial Electromagnetic Cloak at Microwave Frequencies. Science. 314 (5801), 977-980 (2006).
  14. Dickey, M. D. Emerging Applications of Liquid Metals Featuring Surface Oxides. ACS Appl. Mater. Interfaces. 6 (21), 18369-18379 (2014).
  15. Dickey, M. D., et al. Eutectic gallium-indium (EGaIn): A liquid metal alloy for the formation of stable structures in microchannels at room temperature. Adv. Funct. Mater. 18 (7), 1097-1104 (2008).
  16. Regan, M. J., et al. X-ray study of the oxidation of liquid-gallium surfaces. Phys. Rev. B. 55 (16), 10786-10790 (1997).
  17. Giguère, P. A., Lamontagne, D. Polarography with a Dropping Gallium Electrode. Science. 120 (3114), 390-391 (1954).
  18. Frumkin, A., Polianovskaya, N., Grigoryev, N., Bagotskaya, I. Electrocapillary phenomena on gallium. Electrochim. Acta. 10 (8), 793-802 (1965).
  19. Lippmann, G. France Université. Relations entre les phénomènes électriques et capillaires. , Gauthier-Villars. (1875).
  20. Tsai, J. T. H., Ho, C. M., Wang, F. C., Liang, C. T. Ultrahigh contrast light valve driven by electrocapillarity of liquid gallium. Appl. Phys. Lett. 95 (25), 251110(2009).
  21. Khan, M. R., Trlica, C., Dickey, M. D. Recapillarity: Electrochemically Controlled Capillary Withdrawal of a Liquid Metal Alloy from Microchannels. Adv. Funct. Mater. 25 (5), 671-678 (2015).
  22. Saltman, W., Nachtrieb, N. The Electrochemistry of Gallium. J. Electrochem. Soc. 100, 126-130 (1953).
  23. Perkins, R. Anodic-Oxidation of Gallium in Alkaline-Solution. J. Electroanal. Chem. 101, 47-57 (1979).
  24. Xu, Q., Oudalov, N., Guo, Q., Jaeger, H. M., Brown, E. Effect of oxidation on the mechanical properties of liquid gallium and eutectic gallium-indium. Phys. Fluids. 24, 063101(2012).
  25. Rotenberg, Y., Boruvka, L., Neumann, A. W. Determination of surface tension and contact angle from the shapes of axisymmetric fluid interfaces. J. Colloid Interface Sci. 93, 169-183 (1983).
  26. Xia, Y., Whitesides, G. M. Soft Lithography. Annu. Rev. Mater. Sci. 28 (1), 153-184 (1998).
  27. Pourbaix, M. Atlas of Electrochemical Equilibria in Aqueous Solutions. , Natl Assn of Corrosion. (1974).
  28. Gough, R. C., et al. Rapid electrocapillary deformation of liquid metal with reversible shape retention. Micro Nano Syst. Lett. 3 (1), 1-9 (2015).
  29. Wang, M., Trlica, C., Khan, M. R., Dickey, M. D., Adams, J. J. A reconfigurable liquid metal antenna driven by electrochemically controlled capillarity. J. Appl. Phys. 117 (19), 194901(2015).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

מאמרים קשורים