Methodenartikel

Een methode om oppervlaktespanning van een Liquid Metal Manipuleer via oxidatie en reductie

DOI:

10.3791/53567

⸱

26 januari 2016

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

* These authors contributed equally

In dit artikel

Samenvatting

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

We presenteren een methode om de interfaciale energie van een vloeibaar metaal in een elektrolyt te beheersen via elektrochemische afzetting (of verwijdering) van een oppervlakteoxidelaag. Deze eenvoudige methode kan het capillaire gedrag van gallium-gebaseerde vloeibare metalen beheersen door de interfaciale energie snel, significant en reversibel af te stemmen met behulp van bescheiden voltages.

Samenvatting

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

Controlling grensvlakspanning is een effectieve methode voor het manipuleren van de vorm, positie en vloeistofstroom op sub-millimeter lengteschalen, waarbij grensvlakspanning is een dominante kracht. Verschillende werkwijzen bestaan ​​voor de grensvlakspanning van waterige en organische vloeistoffen op deze schaal; Maar deze technieken nut voor vloeibare metalen beperkt vanwege hun grote grensvlakspanning.

Vloeibare metalen kunnen zacht, rekbaar, en de vorm-herconfigureerbare componenten in elektronische en elektromagnetische apparaten vormen. Hoewel het mogelijk is deze vloeistoffen via mechanische methoden (bijvoorbeeld pompen) te manipuleren, elektrische werkwijzen gemakkelijker te miniaturiseren, controle en implementeren. Echter, de meeste elektrische technieken hebben hun beperkingen: electrowetting-on-diëlektrische vereist grote (kV) potentieel voor bescheiden bediening, electrocapillarity kunnen beïnvloeden relatief kleine veranderingen in de grensvlakspanning en continue electrowetting beperkt tot pluggen van het vloeibare metaal in capillairen.

Hier presenteren we een werkwijze voor het bedienen van gallium en gallium gebaseerde vloeibare metaallegeringen via een elektrochemische reactie oppervlak. Beheersing van de elektrochemische potentiaal van het oppervlak van het vloeibare metaal in elektrolyt snel en wederzijds verandert de grensvlakspanning meer dan twee orden van grootte (̴500 mN / m tot bijna nul). Bovendien vereist deze werkwijze slechts een zeer geringe potentiaal (<1 V) aangebracht ten opzichte van een tegenelektrode. De resulterende verandering in spanning vooral door de elektrochemische afzetting van een oppervlak oxidelaag, die fungeert als een oppervlakteactieve stof; verwijderen van de oxide verhoogt de grensvlakspanning en vice versa. Deze techniek kan worden toegepast in een breed scala van elektrolyten en onafhankelijk is van het substraat waarop het rust.

Inleiding

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

Deze methode biedt een eenvoudige manier om de oppervlaktespanning van vloeibare metalen met gallium te beheersen. De methode gebruikt bescheiden spanningen (~1 V) die rechtstreeks op het vloeibare metaal worden toegepast (in verhouding tot een tegenelektrode in aanwezigheid van elektrolyt) om enorme en omkeerbare veranderingen in de oppervlaktespanning van het metaal te bereiken1.

Oppervlaktespanning is een dominante kracht voor vloeistoffen op kleine lengteschalen en is belangrijk voor een aantal capillaire fenomenen, waaronder bevochtiging, spreiding en door oppervlaktespanning aangedreven stroming. Bijgevolg is de mogelijkheid om de oppervlaktespanning te beheersen een verstandige manier om de vorm, positie en stroming van vloeistoffen op sub-mm lengteschalen te manipuleren. De meest gebruikelijke manier om de oppervlaktespanning tussen twee vloeistoffen te veranderen, is door een oppervlakteactieve stof te gebruiken, een molecuul dat de grenslaag tussen de vloeistoffen overspant. Oppervlakteactieve stoffen verlagen de oppervlaktespanning, maar op een manier die niet gemakkelijk omkeerbaar is, omdat het moeilijk is om oppervlakteactieve stoffen uit de grenslaag te verwijderen. De oppervlaktespanning kan ook worden gewijzigd met behulp van verschillende technieken, waaronder temperatuurgradienten2,3, licht4, oppervlaktechemie5-7 en spanning8. Maar de meeste van deze methoden resulteren in bescheiden veranderingen in de oppervlaktespanning, vooral voor vloeibare metalen, die opmerkelijk grote oppervlaktespanningen hebben.

De mogelijkheid om de oppervlaktespanning van vloeibaar metaal te beheersen, zou nieuwe kansen kunnen bieden voor het creëren van vormherstelbare structuren met metaaleigenschappen voor elektronische, thermische en optische toepassingen9-14. Het meest gebruikelijke vloeibare metaal is Hg, dat bekend staat om zijn toxiciteit. De hier beschreven methoden zijn relevant voor vloeibare metalen op basis van gallium. Deze metalen hebben een lage viscositeit, grote oppervlaktespanning, lage vluchtigheid (lage dampdruk) en lage toxiciteit15. Belangrijk is dat deze metalen oppervlakteoxiden vormen die uit galliumoxide bestaan en die een paar nm dik zijn in de lucht16. Deze oxidelaag creëert een fysieke huid die historisch gezien een hindernis was voor elektrochemische en vloeistofdynamische toepassingen17. De hier beschreven methode maakt op nieuwe manieren gebruik van het oxide om de oppervlaktespanning te beheersen.

De meest gebruikelijke manier om vloeibare metalen in elektrolyt te manipuleren, is door een potentiaal toe te passen op het metaal ten opzichte van een tegenelektrode18. Tegengesteld geladen ionen uit de elektrolyt passen de ladingen op het metaal, waardoor de interfacientensie daalt. Dit fenomeen, elektrocapillariteit genoemd, is al sinds de jaren 1870 bekend, zoals beschreven door Lippman19 en is gebruikt voor legeringen van gallium20. Typisch bereikt elektrocapillariteit bescheiden veranderingen in de oppervlaktespanning, omdat ongewenste elektrochemische reacties het bereik van spanningen die op het metaal worden toegepast, beperken. In tegenstelling hiertoe maakt de hier beschreven methode gebruik van de oppervlakteoxidatie van het metaal (of omgekeerd, de reductie van het oppervlakteoxide) als een manier om enorme veranderingen in de oppervlaktespanning te bereiken, boven en buiten de veranderingen die resulteren uit elektrocapillariteit. De leidende verklaring voor dit fenomeen is dat het oxide asymmetrisch is; dat wil zeggen, het buitenoppervlak van het oxide eindigt met hydroxylgroepen (wat een lage interfacientensie-interface met de waterige elektrolyt maakt), en het binnenoppervlak van het oxide eindigt met galliumatomen (wat een lage interfacientensie-interface met het metaal maakt). In tegenstelling hiermee resulteert de verwijdering van het oxide via elektrochemische reductie in een blote metaal-elektrolyt-interface, die het metaal terugbrengt naar een toestand van hoge oppervlaktespanning. We karakteriseren de interfacientensie van het metaal door de vorm van sessile druppels te analyseren als functie van de spanning, onder de veronderstelling dat zwaartekracht en oppervlaktespanning de dominante krachten zijn die de kromming van het oppervlak bepalen.

Het voordeel van deze techniek ten opzichte van klassieke elektrocapillariteit is dat het de spanning van vloeibare metalen met lage toxiciteit op omkeerbare wijze kan afstemmen over enorme bereiken (van ~500 mN/m tot bijna nul). Deze deltaverandering in oppervlaktespanning is misschien wel de grootste ooit gerapporteerd in de literatuur voor welke vloeistof dan ook en het kan op een afstembare en omkeerbare manier worden bereikt. Deze grote veranderingen in oppervlaktespanning zijn nuttig voor het manipuleren van het capillaire gedrag van metalen; bijvoorbeeld, het kan het metaal ertoe brengen zich op een oppervlak te verspreiden, het metaal uit microkanalen terugtrekken, microkanalen met metaal te vullen en de Rayleigh-onstabiliteiten te overwinnen om vezels van vloeibaar metaal te vormen1,21.

Een nadeel van deze techniek is dat het elektrolyt vereist. Het werkt het beste onder zure of basische omstandigheden, omdat deze elektrolyten overtollig oppervlakteoxide verwijderen dat anders het oppervlak van het metaal zou verontreinigen en mechanisch de beweging van het metaal beperkt. De gelijktijdige verwijdering en afzetting van de oxidelaag compliceert de analyse van de interfacienfenomenen en het is onze hoop dat de methoden die in dit artikel worden beschreven, aanvullende analyse mogelijk maken. Een ander nadeel is dat de elektrochemische reacties aan het oppervlak van het metaal moeten worden gematcht door complementaire halfreacties aan de tegenelektrode22,23. Dit kan leiden tot waterstofbelletjes die zich vormen aan de tegenelektrode.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

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

1. Manipulatie van de grensvlakspanning van Liquid Metal in Elektrolyt

  1. Oxydatie
    1. Giet een waterig elektrolyt (zuur of basisch) in een petrischaal. Om het oxide volledig verwijderd, gebruikt een zuur of base met een hogere concentratie dan 0,1 M 24 (bijvoorbeeld 1 M NaOH of 1 M HCl). Gebruik een volume dat de schotel zal vullen tot een diepte van ongeveer 1-3 mm. Vermijd contact van de huid met deze oplossingen.
    2. Gebruik een spuit een druppel (optimaal tussen 10-500 pl) van een gallium gebaseerde legering in het elektrolyt te plaatsen. Voorbeelden zijn eutectische gallium indium (eGain) of gallium indium tin (Galinstan). Als zuivere gallium gebruikt, verwarmen de elektrolyt ten minste 30 ° C om bevriezing te voorkomen.
    3. Plaats een koperdraad in het vloeibare metaal naar de werkelektrode stellen. Gebruik een koperdraad met een diameter kleiner dan die van de druppel en een digitale multimeter volgens de instructies van de fabrikant naar eNSure dat de draad heeft een weerstand van <1 Ω. In zuur of base, wordt het vloeibare metaal de koperen bevochtigen en daardoor vormen een uitstekend elektrisch contact.
    4. Plaats een geleidende tegenelektrode (bijvoorbeeld koper, grafiet, platina, etc.) in de oplossing, maar niet in contact met het vloeibare metaal. Als de contra-elektrode een weerstand van <1 Ω, de afmetingen zijn irrelevant.
    5. Sluit de draden met een spanningsbron en een positieve potentiaal aan het vloeibare metaal. Voor kleine vorm vervorming, gelden positieve spanningen <1 V. Voor grotere vorm vervorming (en de beweging van het vloeibare metaal naar de contra-elektrode), van toepassing> 1 V.
      Opmerking: De concentratie van de oplossing en de afstand van de druppel uit de tegenelektrode bepalen de spanning die nodig is om veranderingen in de grensvlakspanning te induceren aangezien de snelheid van de elektrochemische oxidatie concurreert met de snelheid van ontbinding oxide elektrolyt.
  2. Reductie
    1. Verdeel een druppel (10-500 pl) van het vloeibare metaal uit een injectiespuit in een lege petrischaal.
    2. Giet een neutrale waterige elektrolyt in de petrischaal (bijvoorbeeld 1 M natriumfluoride (NaF) en 1 M natriumchloride (NaCl)) naar een niveau dat het metaal dompelt.
      Opmerking: zal gebruik van een zure (pH <3) of basische (pH> 10) bewerkstelligen dat het oxide spontaan oplossen.
    3. Plaats een koperdraad in het vloeibare metaal op te treden als een werkelektrode en een geleidende draad (bijvoorbeeld koper) in de elektrolyt op te treden als de tegenelektrode.
    4. Sluit de draden met een spanningsbron en een negatieve potentiaal aan het vloeibare metaal. Breng ongeveer -1 V het oppervlak oxide te verwijderen en veroorzaken het metaal Dewet van het substraat. Het metaal moet Dewet aan de zijde het dichtst bij de tegenelektrode.
    5. Solliciteer negatiever potentials (<-1 V) aan de oxidelaag volledig te verwijderen. Vermijd het aanbrengen van excestend grote negatieve spanningen om waterstof te bellen voorkomen, dat ze op het vloeibare metaal als gevolg van vermindering van de elektrolyt.

2. Surface Tension Measurement via Sessile Droplet

  1. Het gebruik van een laser cutter of frees, snijd een direct pad van het midden naar de rand van een stuk van polymethylmethacrylaat (PMMA) (~ 1 mm dik) Mis pad niet snijden helemaal door de dikte van het PMMA.; alleen knippen ongeveer halverwege. Dit stuk zal dienen als een substraat voor het vloeibare metaal. Andere vlak en elektrisch isolerende materialen zoals glas, keramiek of polymeren kunnen ook dienen als substraat.
  2. Met hetzelfde gereedschap, snijd een 1 mm 2 gat door het midden van het PMMA.
  3. De pad als leidraad, uitvoeren van een geïsoleerde koperdraad met het topje blootgesteld aan het midden van het PMMA. Plaats de draad, zodat het uitsteekt over de PMMA oppervlak. Verzegeling van de draad op zijn plaats met een lekvrije lijm. Besnoeiingde draad net boven de oppervlakte van de PMMA, maar laat het niet verlengen te ver (buiten ~ 100 micrometer) of het zal de vorm van de druppel verstoren.
  4. Tape de PMMA stuk beneden in een transparante houder waardoor een duidelijk beeld worden verkregen. Vul het vat met 1 M NaOH en plaats een 25-50 ul druppel vloeistof metaal op de uitstekende koperdraad. Deze draad zal dienen als de werkelektrode en de druppel bevochtigen.
  5. Plaats een platina gaas tegenelektrode en een verzadigde zilver / zilverchloride (Ag / AgCl) referentie-elektrode in de oplossing. Sluit alle elektroden een potentiostaat.
  6. Plaats de houder in een contacthoek goniometer zodat het oppervlakteprofiel van de druppel duidelijk zichtbaar. Gebruik de potentiostaat de spanningsregeling opzichte van de referentie-elektrode en gebruik de goniometer de vorm en daarmee de grensvlakspanning van de druppel gemeten. Zorg ervoor dat de goniometer is geschikt voor het meten sessiele druppel grensvlak Tensiop; Het is ook mogelijk om eigen axisymmetrische vormanalyse drop beelden uit een horizontaal gemonteerde camera 25 gebruikt.

3. Capillaire Injectie

  1. Vul een glazen capillair met een oplossing van 1 M NaOH. De capillaire diameter moet ~ 1 mm zijn.
  2. Plaats een uiteinde van het capillair vlak tegen een druppel vloeibaar metaal. Lijn de capillaire zodat deze evenwijdig met het oppervlak van de tabel (dat wil zeggen, loodrecht op de zwaartekracht) is. Vermijd luchtspleten tussen het vloeibare metaal drop en-elektrolyt gevulde capillaire. Met behulp van een veeg, dep de overtollige elektrolyt die tijdens de montage kunnen hebben gelekt.
  3. Plaats een koperdraad (werkelektrode) in het vloeibare metaal en een geleidende tegenelektrode (bijvoorbeeld koperdraad) in het open uiteinde van de capillair, zodat deze de oplossing.
  4. Sluit de draden met een spanningsbron en een positieve potentiaal aan het vloeibare metaal. Het vloeibare metaal moet beginnen vullen van de capillary (vermijd grote potentieel dat overtollige vorming van zeepbel op de tegenelektrode zal veroorzaken).

4. capillaire Intrekking

  1. Gebruik maken van zachte lithografische 26 en replica gieten technieken om microfluïdische kanalen samengesteld uit polydimethylsiloxaan (PDMS) fabriceren. Fabriceren kanalen die ongeveer 100 tot 1000 urn breed, 100 urn lang en 25 tot 65 mm lang.
    Opmerking: Channel afmetingen 1000 micrometer breed, 100 micrometer lang en 65 mm lang kanaal geproduceerd consistente resultaten, maar anderen kunnen ook werken. U kunt ook gebruik maken van glas haarvaten (bijvoorbeeld 1 mm diameter, borosilicaatglas) in plaats van PDMS microkanalen.
  2. Injecteren vloeibaar metaal handmatig of met behulp van een injectiespuit pomp om het kanaal volledig te vullen (dat wil zeggen, 6,5 mm 3 voor een 1000 micrometer breed, 100 micrometer lang en 65 mm lang kanaal).
  3. Met behulp van een wattenstaafje dat is ondergedompeld in 1 M NaOH of 1 M HCl, verwijder overtollige hoeveelheden liquid metaal uit de inlaat (en, indien nodig, de uitlaat) van het kanaal, zodat het metaal blijft gelijk met het bovenvlak van het PDMS.
  4. Dompel een uiteinde van het kanaal in elektrolyt (bijvoorbeeld 1 M NaCl) en plaats de anode (bijvoorbeeld draden van koper, platina of wolfraam) zodanig dat deze tegen de elektrolyt maar niet het metaal.
  5. Aan het andere uiteinde van het kanaal, contact aparte elektrode (bijvoorbeeld Cu draad) op het metaaloppervlak zodat vloeibaar metaal zelf dient als kathode.
  6. Verbind deze draden (dat wil zeggen, anode en kathode) met een spanningsbron of een potentiostaat en vul het elektrische circuit. Voor een drie elektroden systeem, plaatst de referentie-elektrode zodat het nauwelijks dompelt in de druppel elektrolyt.
  7. Alvorens een reducerend spanning, zet een videocamera op een statief of een microscoop om de experimenten te nemen. Gebruik autofocus om alles in beeld te krijgen. Gebruik maken van handmatige scherpstelling om een ​​betere controle over hebbenscherptediepte, witbalans en ISO. Indien nodig, gebruik maken van een hogere F stop (dwz, 11 of hoger), 1/100 ste sluiter, automatische witbalans en automatische ISO.
  8. Beginnen met het opnemen van het experiment. Solliciteer ongeveer -1 V om het vloeibare metaal te trekken uit de microkanalen. Draai de spanning uit om het metaal te veroorzaken om te stoppen met bewegen in neutrale elektrolyt.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

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

Figuur 1 A toont een voorbeeld van de eenvoudige twee-elektroden techniek voor oxidatie en reductie. In dat geval is een 70 ul druppel van het vloeibare metaal in een 1 M NaOH-oplossing in contact een koperdraad om een ​​elektrische verbinding. De 1 M NaOH verwijdert het oppervlak oxide van het metaal en kan de metalen in pareltjes vanwege de grensvlakspanning. Het toepassen van een 2,5 V potentiaal tussen de druppel en een platina ...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

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

Deze werkwijze regelt de oppervlaktespanning van gallium gebaseerde vloeibare metalen met behulp van kleine spanningen aan de afzetting en het verwijderen van een oppervlak oxide drijven. Hoewel de methode alleen werkt in elektrolytoplossingen, is het eenvoudig, en werkt in een groot aantal verschillende omstandigheden, maar er zijn subtiele vermeldenswaard. Aangezien elektrische potentiaal, zowel zure en basische oplossingen etsen weg het oxyde 27. De toepassing van een oxidatieve potentieel drijft de ...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

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

De auteurs hebben niets te onthullen.

Dankbetuigingen

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

De auteurs erkennen steun van Samsung, de NC State Chancellors Innovation Funds, NSF (CAREER CMMI-0954321 en Triangle MRSEC DMR-1121107), en Air Force Research Labs.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Eutectic Gallium IndiumIndium Corporation
NatriumhydroxideFisher Scientific2318-3
ZoutzuurFisher ScientificA481-212
NatriumfluorideSigma-Aldrich201154
Optische LijmNorlandNOA81
Polydimethylsiloxaan (Sylgard-184)Dow CorningSilicone Elastomer Kit
Borosilicaatglas capillairenFriedrich and DimmochB41972
Ag/AgCl Referentie-elektrodeMicroelectrodes Inc.MI-401F
SpanningsbronKeithley3390
PotentiostatGamryRef 600
LasersnijderUniversal Laser SystemsVLS 3.50

Referenties

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

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken

Toestemming aanvragen

Trefwoorden

Elektrochemisch potentiaaloxidelaaggalliumlegeringgrensvlakspanningelektrolytoplossingwerkelektrodetegenelektrodecontacthoek

Gerelateerde artikelen