Artykuł metodologiczny

Metoda manipulowania napięciem powierzchniowym ciekłego metalu poprzez utlenianie i redukcję powierzchni

DOI:

10.3791/53567

⸱

26 stycznia 2016

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

* These authors contributed equally

W tym artykule

Podsumowanie

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

Prezentujemy metodę kontrolowania energii międzyfazowej ciekłego metalu w elektrolicie poprzez elektrochemiczne osadzanie (lub usuwanie) powierzchniowej warstwy tlenku. Ta prosta metoda może kontrolować zachowanie kapilarne ciekłych metali na bazie galu poprzez szybkie, znaczące i odwracalne dostrajanie energii międzyfazowej przy użyciu skromnych napięć.

Streszczenie

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

Kontrolowanie napięcia międzyfazowego jest skuteczną metodą manipulowania kształtem, położeniem i przepływem płynów w submilimetrowych skalach długości, gdzie napięcie międzyfazowe jest dominującą siłą. Istnieje wiele metod kontrolowania napięcia międzyfazowego cieczy wodnych i organicznych w tej skali; Jednak techniki te mają ograniczoną użyteczność w przypadku ciekłych metali ze względu na ich duże napięcie międzyfazowe.

Ciekłe metale mogą tworzyć miękkie, rozciągliwe i rekonfigurowalne kształty komponenty w urządzeniach elektronicznych i elektromagnetycznych. Chociaż możliwe jest manipulowanie tymi płynami metodami mechanicznymi (np. pompowanie), metody elektryczne są łatwiejsze do miniaturyzacji, kontrolowania i wdrażania. Jednak większość technik elektrycznych ma swoje własne ograniczenia: elektrozwilżanie na dielektryku wymaga dużych potencjałów (kV) do umiarkowanego uruchamiania, elektrokapilarność może wpływać na stosunkowo niewielkie zmiany napięcia międzyfazowego, a ciągłe elektrozwilżanie jest ograniczone do zatyczek ciekłego metalu w kapilarach.

Tutaj prezentujemy metodę uruchamiania galu i stopów ciekłych metali na bazie galu poprzez elektrochemiczną reakcję powierzchniową. Kontrolowanie potencjału elektrochemicznego na powierzchni ciekłego metalu w elektrolicie szybko i odwracalnie zmienia napięcie międzyfazowe o ponad dwa rzędy wielkości (̴500 mN/m do prawie zera). Ponadto metoda ta wymaga jedynie bardzo skromnego potencjału (< 1 V) przyłożonego względem przeciwelektrody. Wynikająca z tego zmiana napięcia wynika przede wszystkim z elektrochemicznego osadzania się powierzchniowej warstwy tlenku, która działa jak środek powierzchniowo czynny; Usunięcie tlenku zwiększa napięcie międzyfazowe i odwrotnie. Technika ta może być stosowana w szerokiej gamie elektrolitów i jest niezależna od podłoża, na którym spoczywa.

Wprowadzenie

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

Ta metoda zapewnia prosty sposób na kontrolowanie napięcia powierzchniowego ciekłych metali zawierających gal. Metoda wykorzystuje niewielkie napięcia (~1 V) przyłożone bezpośrednio do ciekłego metalu (względem przeciwelektrody w obecności elektrolitu) w celu uzyskania ogromnych i odwracalnych zmian napięcia powierzchniowego metalu1.

Napięcie powierzchniowe jest dominującą siłą dla cieczy o małej długości i jest ważne dla wielu zjawisk kapilarnych, w tym zwilżania, rozprowadzania i przepływu napędzanego napięciem powierzchniowym. W związku z tym możliwość kontrolowania napięcia powierzchniowego jest rozsądnym sposobem manipulowania kształtem, położeniem i przepływem cieczy w skalach długości poniżej mm. Najczęstszym sposobem zmiany napięcia powierzchniowego między dwoma płynami jest użycie środka powierzchniowo czynnego, który jest cząsteczką rozciągającą się na granicy między płynami. Surfaktanty obniżają napięcie powierzchniowe, ale w sposób, który nie jest łatwy do odwrócenia, ponieważ trudno jest usunąć środki powierzchniowo czynne z granicy faz. Napięcie powierzchniowe można również zmieniać za pomocą różnych technik, w tym gradientów temperatury2,3, światła4, chemii powierzchni 5-7 i napięcia8. Jednak większość z tych metod powoduje niewielkie zmiany napięcia powierzchniowego, szczególnie w przypadku ciekłych metali, które mają szczególnie duże napięcia powierzchniowe.

Możliwość kontrolowania napięcia powierzchniowego ciekłego metalu może otworzyć nowe możliwości tworzenia rekonfigurowalnych struktur o metalicznych właściwościach dla zastosowań elektronicznych, termicznych i optycznych 9-14. Najczęstszym ciekłym metalem jest Hg, który jest znany ze swojej toksyczności. Opisane tutaj metody są odpowiednie dla ciekłych metali na bazie galu. Metale te mają niską lepkość, duże napięcie powierzchniowe, niską lotność (niska prężność pary) i niską toksyczność15. Co ważne, metale te tworzą tlenki powierzchniowe złożone z tlenku galu o grubości kilku nm w powietrzu16. Ta warstwa tlenku tworzy fizyczną powłokę, która historycznie była uciążliwa w zastosowaniach elektrochemicznych i dynamicznych płynów17. Metoda ta wykorzystuje tlenek w nowy sposób do kontrolowania napięcia powierzchniowego.

Najczęstszym sposobem manipulowania ciekłymi metalami w elektrolicie jest przyłożenie potencjału do metalu względem przeciwelektrody18. Przeciwnie naładowane jony z elektrolitu dopasowują się do ładunków na metalu, powodując spadek napięcia międzyfazowego. Zjawisko to - określane jako elektrokapilarność - jest znane od 1870 roku, jak opisał Lippman19i było wykorzystywane do stopów galu20. Zazwyczaj elektrokapilarność osiąga niewielkie zmiany napięcia powierzchniowego, ponieważ niepożądane reakcje elektrochemiczne ograniczają zakres napięć przyłożonych do metalu. W przeciwieństwie do tego, opisana tutaj metoda wykorzystuje utlenianie powierzchniowe metalu (lub odwrotnie, redukcję tlenku powierzchniowego) jako sposób na osiągnięcie ogromnych zmian napięcia powierzchniowego poza zmianami wynikającymi z elektrokapilarności. Głównym wyjaśnieniem tego zjawiska jest to, że tlenek jest asymetryczny; Oznacza to, że zewnętrzna powierzchnia tlenku kończy się grupami hydroksylowymi (tworząc interfejs o niskim napięciu międzyfazowym z wodnym elektrolitem), a wewnętrzna powierzchnia tlenku kończy się atomami galu (tworząc interfejs o niskim napięciu międzyfazowym z metalem). W przeciwieństwie do tego, usunięcie tlenku poprzez redukcję elektrochemiczną powoduje powstanie czystej granicy faz metal-elektrolit, która przywraca metal z powrotem do stanu wysokiego napięcia powierzchniowego. Charakteryzujemy napięcie międzyfazowe metalu, analizując kształt kropel siedzących w funkcji napięcia, przy założeniu, że grawitacja i napięcie powierzchniowe są dominującymi siłami określającymi krzywiznę jego powierzchni.

Zaletą tej techniki w stosunku do klasycznej elektrokapilarności jest to, że może ona odwracalnie dostroić napięcie ciekłych metali o niskiej toksyczności w ogromnych zakresach (od ~500 mN/m do prawie zera). Ta zmiana napięcia powierzchniowego delta może być największą, jaką kiedykolwiek opisano w literaturze dla jakiegokolwiek płynu i może być osiągnięta w sposób przestrajalny i odwracalny. Te duże zmiany napięcia powierzchniowego są przydatne do manipulowania kapilarnym zachowaniem metali; na przykład może skłonić metal do rozprzestrzeniania się na powierzchni, wycofać metal z mikrokanałów, wypełnić mikrokanaliki metalem i przezwyciężyć niestabilności Rayleigha, tworząc włókna ciekłego metalu1,21.

Wadą tej techniki jest to, że wymaga elektrolitu. Najlepiej sprawdza się w warunkach kwaśnych lub zasadowych, ponieważ elektrolity te usuwają nadmiar tlenku powierzchniowego, który w przeciwnym razie zanieczyściłby powierzchnię metalu i mechanicznie ograniczył ruch metalu. Równoczesne usuwanie i osadzanie warstwy tlenkowej komplikuje analizę zjawisk międzyfazowych i mamy nadzieję, że metody opisane w tym artykule umożliwią dodatkową analizę. Kolejną wadą jest to, że reakcjom elektrochemicznym zachodzącym na powierzchni metalu muszą towarzyszyć komplementarne półreakcje na przeciwelektrodzie22,23. Może to prowadzić do tworzenia się pęcherzyków wodoru na przeciwelektrodzie.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

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

1. Manipulowanie napięciem międzyfazowym ciekłego metalu w elektrolicie

  1. utlenianie
    1. Wlej wodny elektrolit (kwaśny lub zasadowy) do szalki Petriego. Aby upewnić się, że tlenek został całkowicie usunięty, należy użyć kwasu lub zasady o stężeniu większym niż 0,1 M24 (np. 1 M NaOH lub 1 M HCl). Użyj objętości, która wypełni naczynie na głębokość około 1-3 mm. Unikaj kontaktu ze skórą z tymi roztworami.
    2. Za pomocą strzykawki umieść kroplę (optymalnie między 10-500 μl) stopu na bazie galu w elektrolicie. Przykładami są eutektyczny gal ind (EGaIn) lub gal indowo-cyna (Galinstan). Jeśli używany jest czysty gal, podgrzej elektrolit do co najmniej 30 °C, aby zapobiec zamarzaniu.
    3. Umieść drut miedziany w ciekłym metalu, aby ustalić elektrodę roboczą. Użyj drutu miedzianego o średnicy mniejszej niż średnica kropli i użyj multimetru cyfrowego zgodnie z instrukcjami producenta, aby upewnić się, że drut ma rezystancję < 1 Ω. W kwasie lub zasadzie ciekły metal zwilży miedź, a tym samym utworzy doskonały kontakt elektryczny.
    4. Umieść przewodzącą przeciwelektrodę (np. miedź, grafit, platynę itp.) w roztworze, ale nie stykaj się z ciekłym metalem. Jeśli przeciwelektroda ma rezystancję < 1 Ω, jej wymiary nie mają znaczenia.
    5. Podłącz przewody do źródła napięcia i przyłóż dodatni potencjał do ciekłego metalu. W przypadku małych odkształceń kształtu należy zastosować napięcia dodatnie < 1 V. W przypadku większych odkształceń kształtu (i ruchu ciekłego metalu w kierunku przeciwelektrody) należy zastosować > 1 V.
      Uwaga: Stężenie roztworu i odległość kropli od przeciwelektrody dyktują napięcie niezbędne do wywołania zmian napięcia międzyfazowego, ponieważ szybkość elektrochemicznego utleniania powierzchni konkuruje z szybkością rozpuszczania tlenku przez elektrolit.
  2. redukcja
    1. Dozować kroplę (10-500 μl) ciekłego metalu ze strzykawki do pustej szalki Petriego.
    2. Wlać obojętny wodny elektrolit do szalki Petriego (np. 1 M fluorku sodu (NaF) lub 1 M chlorku sodu (NaCl)) do poziomu, który zanurzy metal.
      Uwaga: Użycie roztworu kwaśnego (pH < 3) lub zasadowego (pH > 10) spowoduje samoistne rozpuszczenie tlenku.
    3. Umieść drut miedziany w ciekłym metalu, aby działał jako elektroda robocza, a drut przewodzący (np. Miedź) w elektrolicie, aby działał jako przeciwelektroda.
    4. Podłącz przewody do źródła napięcia i przyłóż ujemny potencjał do ciekłego metalu. Zastosuj około -1 V, aby usunąć tlenek powierzchniowy i spowodować odwilżenie metalu z podłoża. Metal powinien zostać odwilżony po stronie najbliższej przeciwelektrodzie.
    5. Zastosuj więcej ujemnych potencjałów (<-1 V), aby całkowicie usunąć warstwę tlenku. Unikaj stosowania zbyt dużych napięć ujemnych, aby zapobiec pojawianiu się pęcherzyków wodoru na ciekłym metalu w wyniku zmniejszenia stężenia elektrolitu.

2. Pomiar napięcia powierzchniowego za pomocą kropli siedzącej

  1. Za pomocą wycinarki laserowej lub narzędzia do frezowania wytnij bezpośrednią ścieżkę od środka do krawędzi kawałka polimetakrylanu metylu (PMMA) (o grubości ~1 mm). Nie przecinaj ścieżki przez całą grubość PMMA; Przeciąć tylko mniej więcej w połowie. Ten kawałek posłuży jako podłoże dla ciekłego metalu. Jako podłoże mogą również służyć inne płaskie i elektroizolacyjne materiały, takie jak szkło, ceramika lub polimery.
  2. Tym samym narzędziem wytnij otwór o średnicy 1 mm2 w środku PMMA.
  3. Używając ścieżki jako przewodnika, poprowadź izolowany drut miedziany tak, aby tylko końcówka była wystawiona na środek PMMA. Ustaw drut tak, aby wystawał ponad powierzchnię PMMA. Uszczelnij drut na miejscu za pomocą szczelnego kleju. Przetnij drut tuż nad powierzchnią PMMA, ale nie pozwól, aby wystawał zbyt daleko (poza ~100 μm), ponieważ zaburzy to kształt kropli.
  4. Przyklej kawałek PMMA do przezroczystego pojemnika, przez który można uzyskać wyraźny obraz. Napełnij pojemnik 1 M NaOH i umieść kroplę 25-50 μl ciekłego metalu na wystającym drucie miedzianym. Ten drut będzie służył jako elektroda robocza i zwilży kroplę.
  5. Umieścić przeciwelektrodę z siatki platynowej i elektrodę odniesienia nasyconego srebra/chlorku srebra (Ag/AgCl) w roztworze. Podłącz wszystkie elektrody do potencjostatu.
  6. Umieść pojemnik w goniometrze kąta zwilżania tak, aby profil powierzchni kropli był wyraźnie widoczny. Użyj potencjostatu, aby kontrolować napięcie w stosunku do elektrody odniesienia i użyj goniometru, aby zmierzyć kształt, a tym samym napięcie międzyfazowe kropli. Upewnij się, że goniometr jest w stanie zmierzyć napięcie międzyfazowe kropli siedzącej; Możliwe jest również użycie niestandardowej analizy kształtu osiowosymetrycznego obrazów upuszczania wykonanych z kamery zamontowanej poziomo 25.

3. Iniekcja kapilarna

  1. Wypełnić szklaną kapilarnę roztworem 1 M NaOH. Średnica kapilary powinna wynosić ~1 mm.
  2. Umieść jeden koniec kapilary równo z kroplą ciekłego metalu. Ustaw kapilarnę tak, aby była równoległa do powierzchni stołu (tj. prostopadła do grawitacji). Unikaj szczelin powietrznych między kroplą ciekłego metalu a kapilarą wypełnioną elektrolitem. Za pomocą wycieraczki zetrzyj nadmiar elektrolitu, który mógł wycieknąć podczas montażu.
  3. Umieść drut miedziany (elektrodę roboczą) w ciekłym metalu, a przewodzącą przeciwelektrodę (np. drut miedziany) w otwartym końcu kapilary tak, aby stykała się z roztworem.
  4. Podłącz przewody do źródła napięcia i przyłóż dodatni potencjał do ciekłego metalu. Ciekły metal powinien zacząć wypełniać kapilarnę (należy unikać dużych potencjałów, które spowodują nadmierne tworzenie się pęcherzyków na przeciwelektrodzie).

4. Wycofanie kapilarne

  1. Wykorzystaj techniki miękkiej litografii26 i formowania replik do wytwarzania kanałów mikroprzepływowych składających się z polidimetylosiloksanu (PDMS). Wytwarzaj kanały o szerokości około 100 do 1 000 μm, wysokości 100 μm i długości od 25 do 65 mm.
    Uwaga: Wymiary kanału 1 000 μm szerokości, 100 μm wysokości i 65 mm długości kanału dawały spójne wyniki, ale inne mogą również działać. Alternatywnie zamiast mikrokanalików PDMS należy zastosować kapilary szklane (np. o średnicy 1 mm, szkło borokrzemowe).
  2. Wstrzyknąć ciekły metal ręcznie lub za pomocą pompy strzykawkowej, aby całkowicie napełnić kanał (tj. 6,5 mm3 dla kanału o szerokości 1 000 μm, wysokości 100 μm i długości 65 mm).
  3. Za pomocą bawełnianego wacika, który został zanurzony w 1 M NaOH lub 1 M HCl, usuń nadmiar ciekłego metalu z wlotu (i, jeśli to konieczne, wylotu) kanału, tak aby metal pozostał równo z górną powierzchnią PDMS.
  4. Zanurz jeden koniec kanału w elektrolicie (np. 1 M NaCl) i umieść anodę (np. druty miedziane, platynowe lub wolframowe) tak, aby dotykała elektrolitu, ale nie metalu.
  5. Na drugim końcu kanału przymocuj oddzielną elektrodę (np. drut Cu) do powierzchni metalu, tak aby ciekły metal sam działał jak katoda.
  6. Podłącz te przewody (tj. anodę i katodę) do źródła napięcia lub potencjostatu i zakończ obwód elektryczny. W przypadku systemu z trzema elektrodami należy umieścić elektrodę odniesienia tak, aby ledwo zanurzała się w kropli elektrolitu.
  7. Przed zastosowaniem napięcia redukcyjnego zamontuj kamerę wideo na statywie lub w mikroskopie, aby zarejestrować eksperymenty. Użyj trybu autofokusa, aby wszystko było ostre. Wykorzystaj ręczne ustawianie ostrości, aby mieć lepszą kontrolę nad głębią ostrości, balansem bieli i ISO. W razie potrzeby użyj wyższego stopnia przysłony (tj. 11 lub wyższej),migawki 1/100, automatycznego balansu bieli i automatycznej czułości ISO.
  8. Rozpocznij nagrywanie eksperymentu. Zastosuj około -1 V, aby usunąć ciekły metal z mikrokanalików. Wyłącz napięcie, aby metal przestał się poruszać w neutralnym elektrolicie.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

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

Rysunek 1A pokazuje przykład prostej techniki dwuelektrodowej do utleniania i redukcji. W tym przypadku kropla ciekłego metalu o objętości 70 μl umieszczona w 1 M roztworze NaOH styka się z drutem miedzianym w celu ustanowienia połączenia elektrycznego. 1 M NaOH usuwa tlenek powierzchniowy z metalu i umożliwia metalowi perlenie się ze względu na napięcie międzyfazowe. Przyłożenie potencjału 2,5 V między kroplą a przeciwelektrodą z si...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

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

Metoda ta kontroluje napięcie powierzchniowe ciekłych metali na bazie galu za pomocą małych napięć do napędzania osadzania i usuwania tlenku powierzchniowego. Chociaż metoda działa tylko w roztworach elektrolitów, jest prosta i działa w wielu różnych warunkach, ale są subtelności, na które warto zwrócić uwagę. W przypadku braku potencjału elektrycznego zarówno roztwory kwasowe, jak i zasadowe wytrawiają tlenek27. Zastosowanie potencjału oksydacyjnego napędza powstawanie tlenków powierzchniowych we wszystkich e...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

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

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Podziękowania

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

Autorzy dziękują za wsparcie ze strony Samsunga, NC State Chancellors Innovation Funds, NSF (CAREER CMMI-0954321 i Triangle MRSEC DMR-1121107) oraz Air Force Research Labs.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Eutektyczny Gal IndiumIndium Corporation
Wodorotlenek soduFisher Scientific2318-3
Kwas solnyFisher ScientificA481-212
Fluorek soduSigma-Aldrich201154
Klej optycznyNorlandNOA81
Polidimetylosiloksan ( Sylgard-184)Dow CorningZestaw elastomerów silikonowych
Kapilary ze szkła borokrzemianowegoFriedrich and DimmochB41972
Ag/AgCl Elektrody referencyjneMikroelektrody Inc.MI-401F
Źródło napięciaKeithley3390
PotencjostatGamryRef 600
Wycinarka laserowaUniwersalne systemylaserowe VLS 3.50

Bibliografia

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

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

potencja elektrochemicznywarstwa tlenkowastop galunapi cie powierzchniowe mi dzyfazoweroztw r elektrolituelektroda roboczaelektroda przeciwnak t zwil ania

Powiązane artykuły