Yöntem makalesi

Bir Yöntem Yüzey Oksidasyon ve İndirgeme yoluyla Sıvı Metal Yüzey Gerilim işleyin

DOI:

10.3791/53567

⸱

26 Ocak 2016

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

* These authors contributed equally

Bu makalede

Özet

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

Bir elektrolit içindeki sıvı metalin arayüzey enerjisini, bir yüzey oksit tabakasının elektrokimyasal birikimi (veya uzaklaştırılması) yoluyla kontrol etmek için bir yöntem sunuyoruz. Bu basit yöntem, arayüzey enerjisini mütevazı voltajlar kullanarak hızlı, önemli ölçüde ve geri dönüşümlü olarak ayarlayarak galyum bazlı sıvı metallerin kılcal davranışını kontrol edebilir.

Özet

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

Arayüzey gerilimi denetleme yüzey gerilimi baskın güçtür alt milimetre uzunluk ölçeklerinde en akışkanların şeklini, konumunu ve akışını değiştirmek için etkili bir yöntemdir. Çeşitli yöntemler, bu ölçekte, sulu ve organik ara yüzey gerilimini kontrol etmek için ana kadar; Bununla birlikte, bu teknikler, büyük olması nedeniyle ara yüzey gerilimi, sıvı metal için yarar sınırlıdır.

Sıvı metaller, elektronik ve elektromanyetik cihazlar, yumuşak gerilebilir ve şekil-reconfigurable bileşenleri oluşturabilir. Bu mekanik yöntemlerle (ör pompalama) ile bu sıvıları işlemek mümkün olsa da, elektrik yöntemler, küçültmek kontrolü ve uygulanması daha kolaydır. Ancak, en elektrik teknikler kendi sınırlamaları vardır:-on-dielektrik electrowetting mütevazı çalıştırılması için büyük (kV) potansiyelleri, elektrokapilarite, ara yüzey gerilimi nispeten küçük değişiklikler etkileyebilir ve sürekli Ele gerektirirctrowetting kılcalların içinde sıvı metalin fişleri ile sınırlıdır.

Burada, bir elektrokimyasal yüzey reaksiyonu yoluyla galyum ve galyum-bazlı sıvı metal alaşımlar harekete geçirmek için bir yöntem mevcut. Tersine çevrilebilir hızlı elektrolit içinde sıvı metalin yüzeyi üzerinde elektrokimyasal potansiyelini kontrol etmek ve (sıfıra yakın ̴500 mN / m) büyüklük üzerinde iki emriyle yüzey gerilimini değiştirir. Bundan başka, bu yöntem, bir karşı elektrot göre uygulanan çok az bir bölümünü bir potansiyel (1 V <) gerektirir. Gerilim elde edilen değişikliği, özellikle bir yüzey olarak hareket eden bir yüzey oksit tabakasının elektrokimyasal birikim nedeniyle; oksit çıkarılması ara yüzey gerilimini, ve tersi artırır. Bu teknik, bir elektrolit çeşitli uygulanan ve bunun dayandığı alt tabaka bağımsızdır edilebilir.

Giriş

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

Bu yöntem, galyum içeren sıvı metallerin yüzey gerilimini kontrol etmek için basit bir yol sağlar. Yöntem, metal1'in yüzey geriliminde muazzam ve geri dönüşümlü değişiklikler elde etmek için doğrudan sıvı metale (elektrolit varlığında bir karşı elektroda göre) uygulanan mütevazı voltajlar (~ 1 V) kullanır.

Yüzey gerilimi, küçük uzunluk ölçeklerindeki sıvılar için baskın bir kuvvettir ve ıslanma, yayılma ve yüzey gerilimi kaynaklı akış dahil olmak üzere bir dizi kılcal olay için önemlidir. Sonuç olarak, yüzey gerilimini kontrol etme yeteneği, sıvıların şeklini, konumunu ve akışını mm'nin altındaki uzunluk ölçeklerinde manipüle etmenin mantıklı bir yoludur. İki sıvı arasındaki yüzey gerilimini değiştirmenin en yaygın yolu, sıvılar arasındaki arayüzü kapsayan bir molekül olan bir yüzey aktif madde kullanmaktır. Yüzey aktif maddeler yüzey gerilimini düşürür, ancak yüzey aktif maddeleri arayüzden çıkarmak zor olduğu için tersine çevrilmesi kolay olmayan bir şekilde. Yüzey gerilimi, sıcaklık gradyanları2,3, ışık4, yüzey kimyası 5-7 ve voltaj8 dahil olmak üzere çeşitli teknikler kullanılarak da değiştirilebilir. Ancak bu yöntemlerin çoğu, özellikle büyük yüzey gerilimlerine sahip olan sıvı metaller için, yüzey geriliminde mütevazı değişikliklere neden olur.

Sıvı metalin yüzey gerilimini kontrol etme yeteneği, elektronik, termal ve optik uygulamalar için metalik özelliklere sahip, şekli yeniden yapılandırılabilir yapılar oluşturmak için yeni fırsatlar sağlayabilir 9-14. En yaygın sıvı metal, toksisitesi ile dikkat çeken Hg'dir. Burada açıklanan yöntemler galyum bazlı sıvı metaller için geçerlidir. Bu metaller düşük viskoziteye, büyük yüzey gerilimine, düşük uçuculuğa (düşük buhar basıncı) ve düşük toksisiteyesahiptir 15. Daha da önemlisi, bu metaller havada birkaç nm kalınlığında galyum oksitten oluşan yüzey oksitleri oluşturur16. Bu oksit tabakası, tarihsel olarak elektrokimyasal ve akışkan dinamiği uygulamaları için bir baş belası olan fiziksel bir cilt oluşturur17. Buradaki yöntem, oksidi yüzey gerilimini kontrol etmek için yeni şekillerde kullanır.

Elektrolitteki sıvı metalleri manipüle etmenin en yaygın yolu, metale bir karşı elektrot18'e göre bir potansiyel uygulamaktır. Elektrolitten gelen zıt yüklü iyonlar, metal üzerindeki yüklerle eşleşerek arayüzey geriliminin düşmesine neden olur. Elektrokılcallık olarak adlandırılan bu fenomen, Lippman19tarafından tanımlandığı gibi 1870'lerden beri bilinmektedir ve galyum20 alaşımları için kullanılmıştır. Tipik olarak, elektrokılcallık, yüzey geriliminde mütevazı değişiklikler sağlar, çünkü istenmeyen elektrokimyasal reaksiyonlar metale uygulanan voltaj aralığını sınırlar. Buna karşılık, burada açıklanan yöntem, elektrokılcallıktan kaynaklanan değişikliklerin üstünde ve ötesinde yüzey geriliminde muazzam değişiklikler elde etmenin bir yolu olarak metalin yüzey oksidasyonunu (veya tersine, yüzey oksidinin indirgenmesini) kullanır. Bu fenomenin önde gelen açıklaması, oksidin asimetrik olmasıdır; yani, oksidin dış yüzeyi hidroksil grupları ile sonlanır (sulu elektrolit ile düşük bir arayüzey gerilimi arayüzü oluşturur) ve oksidin iç yüzeyi galyum atomları ile sonlanır (metal ile düşük bir arayüzey gerilimi arayüzü oluşturur). Buna karşılık, oksidin elektrokimyasal indirgeme yoluyla uzaklaştırılması, metali yüksek yüzey gerilimi durumuna geri döndüren çıplak bir metal-elektrolit arayüzü ile sonuçlanır. Metalin arayüzey gerilimini, yerçekimi ve yüzey geriliminin yüzeyinin eğriliğini tanımlayan baskın kuvvetler olduğunu varsayarken, sapsız damlacıkların şeklini voltajın bir fonksiyonu olarak analiz ederek karakterize ediyoruz.

Bu tekniğin klasik elektrokılpillerliğe göre avantajı, düşük toksisiteli sıvı metallerin gerilimini çok büyük aralıklarda (~500 mN/m'den sıfıra yakın) geri dönüşümlü olarak ayarlayabilmesidir. Yüzey gerilimindeki bu delta değişimi, herhangi bir sıvı için literatürde şimdiye kadar bildirilen en büyük değişiklik olabilir ve ayarlanabilir ve tersine çevrilebilir bir şekilde gerçekleştirilebilir. Yüzey gerilimindeki bu büyük değişiklikler, metallerin kılcal davranışını manipüle etmek için yararlıdır; örneğin, metalin bir yüzeye yayılmasına, metalin mikro kanallardan çekilmesine, mikro kanallara metal ile doldurulmasına ve sıvı metal lifleri1,21 oluşturmak için Rayleigh kararsızlıklarının üstesinden gelmesine neden olabilir.

Bu tekniğin bir dezavantajı elektrolit gerektirmesidir. Asidik veya bazik koşullarda en iyi sonucu verir, çünkü bu elektrolitler, aksi takdirde metalin yüzeyini kirletecek ve metalin hareketini mekanik olarak kısıtlayacak fazla yüzey oksidini uzaklaştırır. Oksit tabakasının aynı anda çıkarılması ve biriktirilmesi, arayüzey olaylarının analizini zorlaştırır ve bu yazıda açıklanan yöntemlerin ek analizleri güçlendireceğini umuyoruz. Diğer bir dezavantaj, metalin yüzeyindeki elektrokimyasal reaksiyonların, karşı elektrotta22,23 ücretsiz yarı reaksiyonlarla eşleştirilmesi gerektiğidir. Bu, karşı elektrotta hidrojen kabarcıklarının oluşmasına neden olabilir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

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

Elektrolit içinde sıvı metalin ara yüzey gerilim 1. manipülasyonu

  1. Oksidasyon
    1. Petri kabı içerisine (asidik veya bazik) sulu elektrolit doldurun. Oksit tamamen kaldırılmış olduğundan emin olmak için, bir konsantrasyonda daha büyük 0.1 M 24 (örneğin, 1 M NaOH veya 1 M HCI) olan bir asit veya baz kullanılır. Yaklaşık 1-3 mm derinliğe kadar çanak dolduracak bir hacim kullanın. Bu çözümler ile cilt temasından kaçınınız.
    2. Elektrotu içinde, bir galyum-esaslı bir alaşımdan (optimal olarak 10-500 ul arasında) bir damla yerleştirmek için bir şırınga kullanın. Örnekler ötektik galyum indiyum (EGAIN) ya da indiyum, galyum kalay (Galinstan) içerir. Saf galyum kullanılırsa, donmayı önlemek için, en az 30 ° C'ye kadar ısınmaya elektrolit.
    3. Çalışma elektrodu kurmak sıvı metal içine bakır tel yerleştirin. Damla daha küçük bir çapa sahip bir bakır tel kullanarak, ve e, üretici talimatlarına göre bir dijital multimetre kullanarakTel <1 Ê bir dirence sahip bir şekilde almalarının sağlanması. Asit veya baz olarak, sıvı metalin bakır ıslak ve böylece mükemmel bir elektrik teması oluşturacak.
    4. Çözelti içinde iletken bir karşı-elektrod (örneğin, bakır, grafit, platin, vb) koyun, fakat, sıvı metal ile temas halinde değildir. Karşı elektrot <1 Ê bir direnç varsa, boyutları dışındadır.
    5. Bir gerilim kaynağına bağlayınız ve sıvı metalin bir pozitif potansiyel uygulanır. Küçük şekil deformasyonu için, pozitif gerilimler uygulamak 1 V
      Not: solüsyonun konsantrasyonu ile ve karşı elektrot ile ilgili damla mesafesi elektrokimyasal bir yüzey oksidasyon oranı elektrolit oksit çözünme hızı ile rekabet ettiğinden ara yüzey geriliminde değişiklikler uyarması için gerekli olan voltajı belirler.
  2. Azaltma
    1. Boş bir Petri kabı içine bir şırıngadan sıvı metalin bir damla (10-500 ul) koyun.
    2. Metal submerges bir düzeye Petri kabı içine nötr sulu bir elektrolit dökün (örneğin 1 M sodyum florid (NaF) ya da 1 M sodyum klorür (NaCI)).
      Not: bir asidik (pH <3) ya da bazik çözelti (pH> 10) kullanılması, oksit kendiliğinden çözülmeye sebep olur.
    3. Bir çalışma elektrodu ve karşı elektrot olarak hareket etmek elektrolit içine bir iletken tel (örneğin, bakır) olarak hareket etmek sıvı metal içine bakır tel yerleştirin.
    4. Bir gerilim kaynağına bağlayınız ve sıvı metalin bir negatif potansiyel uygulanır. Yüzey oksit kaldırmak ve metal alt tabakadan dewet neden yaklaşık -1 V uygulayın. Metal karşı elektrot yüzü en yakın ilgili dewet gerekir.
    5. Tamamen oksit tabakasını kaldırmak için daha olumsuz potansiyellerin (<-1 V) uygulayın. Excès uygulamaktan kaçınınğı büyük negatif gerilimler nedeniyle elektrolit azalmasına sıvı metalin görünmesini hidrojen kabarcıkları önlemek için.

Sapsız damlacık yoluyla 2. Yüzey Gerilimi Ölçümü

  1. Bir lazer kesici veya freze aracını kullanarak, polimetilmetakrilat (PMMA) (~ 1 mm kalınlığında) bir parça kenarına merkezine doğrudan bir yol kesti tüm yol PMMA kalınlığı boyunca yolunu kesmeyin.; Sadece üzerinden yaklaşık yarım kesti. Bu parça, sıvı metal için bir alt-tabaka olarak hizmet edecektir. Diğer düz ve elektrik açıdan izole cam, seramik gibi malzemeler ya da alt-tabaka polimerler de teşkil edebilir.
  2. Aynı araç ile, PMMA merkezinden geçen bir 1 ila 2 mm delik açın.
  3. Bir kılavuz olarak yolunu kullanarak, PMMA merkezine maruz sadece ucu ile bir yalıtılmış bakır tel çalıştırın. O PMMA yüzey üzerinde çıkıntı böylece teli yerleştirin. Sızdırmaz yapıştırıcı ile yerine tel mühür. KesilmişSadece PMMA yüzeyi üzerinde tel, ama çok uzak (~ ötesinde 100 mikron) uzatmak izin vermeyin ya da damla şeklini rahatsız edecektir.
  4. Bant net bir görüntü elde edilebilir hangi aracılığıyla şeffaf bir kabın içine PMMA parçası düştü. 1 M NaOH ile doldurunuz ve çıkıntı yapan, bakır teli üzerinde sıvı metalin bir 25-50 ul damla yerleştirin. Bu tel çalışan elektrot olarak görev yapacak ve damlacık ıslak olacaktır.
  5. Platin örgü karşı elektrot ve çözelti, doymuş bir gümüş / gümüş klorür (Ag / AgCİ) referans elektrotu yerleştirin. Bir potentiyostat için elektrotların tüm bağlayın.
  6. Damla yüzey profili açıkça görülebilir böylece temas açısı gonyometre içinde kap yerleştirin. Referans elektroduna göre gerilimi kontrol etmek için potansiyostat kullanın ve şekli ve damla böylece ara yüzey gerilimini ölçmek için gonyometre kullanın. Açıölçer ölçme sesil damla arayüzey TENSI yeteneğine sahip olduğundan emin olunon; Bir yatay olarak monte kameradan alınan 25 damla görüntüleri özel eksenel simetrik şekil analizi kullanmak da mümkündür.

3. Kılcal Enjeksiyon

  1. 1 M NaOH çözeltisi ile, bir cam kılcal doldurun. Kılcal çap, ~ 1 mm olmalıdır.
  2. Sıvı metalin bir düşüşe karşı kılcal gömme bir ucunu yerleştirin. Tablodan (yerçekimi, yani dik) yüzeyine paralel olacak şekilde kılcal hizalayın. Sıvı metal damla ve elektrolit dolu kılcal arasındaki hava boşlukları kaçının. Bir silme montaj sırasında sızmış olabilir herhangi bir aşırı elektrolit kapalı dab kullanma.
  3. Kılcal açık ucu sıvı metal bir bakır tel (çalışma elektrotu) ve iletken bir karşı elektrot (örneğin bakır tel) koyun temas çözeltisi, böylece.
  4. Bir gerilim kaynağına bağlayınız ve sıvı metalin bir pozitif potansiyel uygulanır. Sıvı metal c dolum başlamalıdırapillary (karşı elektrot aşırı baloncuk oluşumuna neden olur, büyük potansiyelleri kaçının).

4. Kılcal Çekilme

  1. Polidimetilsiloksan (PDMS) oluşan mikroakışkan kanalları imal etmek yumuşak 26 taşbaskı ve çoğaltma kalıplama teknikleri yararlanın. 100 mikron boyunda, yaklaşık 100 1,000 mikron genişliğinde kanallar, Üretiyor, uzun 25 65 mm.
    Kanal 100 mikron boyunda geniş 1,000 mikron, boyutları ve 65 mm uzunluğunda kanal tutarlı sonuçlar üretti, ama diğerleri de işe yarayabilir: Not. Seçenek olarak ise, bir cam kılcal (örneğin, 1 mm çaplı, borosilikat cam) kullanılarak PDMS mikrokanallar kullanımı.
  2. Sıvı metal enjekte el ile ya da tamamen kanal doldurmak için bir şırınga pompası kullanılarak (yani, 1000 um, 100 um genişliğinde boyunda ve 65 mm uzunluğunda bir kanal için 6,5 mm3).
  3. 1 M NaOH ya da 1 M HCl batırılmış olan bir pamuklu çubuk kullanarak, li aşırı miktarda kaldırmakböylece kanalının girişinde (ve, eğer gerekliyse, çıkışı) sterlin metali, metal PDMS üst yüzeyi ile aynı kalır.
  4. Bu elektrolit ancak metal dokunur (örneğin, bakır, platin ya da tungsten teller), öyle ki anot elektrolit (örneğin, 1 M NaCI) kanalın bir ucunu daldırın ve yerleştirin.
  5. Sıvı metal kendisi bir katot olarak hareket eder ve böylece kanalın diğer ucunda metal yüzeyine ayrı bir elektrot (örneğin, Cu tel) şirketinden.
  6. Bir gerilim kaynağına veya potentiyostat bu teller (yani, anot ve katot) bağlayınız ve elektrik devresi tamamlayın. Üç elektrot sistemi için, ancak elektrolit damla içine submerges şekilde referans elektrot yerleştirin.
  7. Indirgeyici voltaj uygulamadan önce, deneyler kaydetmek için bir tripod veya bir mikroskop bir video kamera monte. Odak her şeyi almak otofokus modunu kullanın. Daha iyi bir kontrole sahip manuel odaklama yararlanınalanında, beyaz dengesi ve ISO derinliği. Gerekirse, daha yüksek F durağı (yani, 11 ya da daha yüksek), 1/100 inci deklanşör, otomatik beyaz denge ve otomatik ISO kullanın.
  8. Denemeyi kaydetmeye başlayın. Mikrokanallar sıvı metalin çekilmeye yaklaşık -1 V uygulayın. Nötr elektrolit hareket durdurmak için metal neden gerilim kapatın.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

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

Şekil 1, bir oksidasyon ve redüksiyon basit iki elektrotlu tekniğinin bir örneğini göstermektedir. Bu durumda, 1 M NaOH çözeltisi rehber bir bakır tel yerleştirilir sıvı metalin bir 70 ul damla bir elektrik bağlantısı kurmak. 1 M NaOH nedeniyle arayüzey gerilimi kadar boncuk için metal metal yüzey oksit kaldırır ve izin verir. Damla ve bir platinyum örgü karşı elektrot arasında bir 2,5 V potansiyel uygulanması damla yüzeyi okside ol...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

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

Bu yöntem, bir yüzey oksidin depozisyonunu ve kaldırma sürücü küçük voltajları kullanarak galyum-bazlı sıvı metal yüzey gerilimini kontrol eder. Yöntem yalnızca elektrolitler içinde çalışmasına rağmen, bu, basit ve farklı koşullar çeşitli çalışır, ancak kayda değer incelikler vardır. Elektrik potansiyeli olmaması durumunda, hem asidik hem de bazik çözeltiler oksit 27 uzak etch. Oksidatif potansiyelin uygulanması asidik ve bazik çözeltiler de dahil olmak üzere, tüm sulu elektrolit, yüzey oksit oluşumunu ...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

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

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur.

Teşekkürler

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

Yazarlar Samsung, NC State Chancellors Innovation Funds, NSF (CAREER CMMI-0954321 ve Triangle MRSEC DMR-1121107) ve Hava Kuvvetleri Araştırma Laboratuvarları'ndan destek aldıklarını kabul ediyorlar.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Ötektik Galyum İndiyum İndiyumŞirketi
Sodyum HidroksitFisher Scientific2318-3
Hidroklorik AsitFisher ScientificA481-212
Sodyum FlorürSigma-Aldrich201154
Optik YapıştırıcıNorlandNOA81
Polidimetilsiloksan ( Sylgard-184)Dow CorningSilikon Elastomer Kiti
Borosilikat Cam Kılcal DamarlarFriedrich ve DimmochB41972
Ag/AgCl Referans ElektrotMikroelektrotları Inc.MI-401F
Gerilim KaynağıKeithley3390
PotansiyostatGamryRef 600
Lazer KesiciÜniversal Lazer SistemleriVLS 3.50

Kaynaklar

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

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Elektrokimyasal PotansiyelOksit TabakasGalyum Ala mAra Y zey GerilimiElektrolit zeltisial ma ElektroduKar ElektrotTemas A s

İlgili makaleler