美专家开发出用低电压控制液体材料表面张力

美国北卡罗来纳州大学的研究人员开发出一项新技术，可通过提供非常低的电压来控制液体材料表面的张力，进而为新一代的重构电路、天线和其他技术打开了一扇门。

研究人员使用的是一种镓和铟的合金液体金属。一般来说，裸合金具有非常高的表面张力，大约能达到0.5 N/m，使得金属可以向上成球状挺立。但新研究向镓铟合金施加一个非常小(＜1 V 电压)的正电荷，在金属表面生成一种氧化层，神奇地将表面张力从0.5 N/m 降到大约0.002 N/m。“这一变化使得液体金属在地心引力的作用下，能平摊开如一张薄煎饼。”北卡罗来纳州化学和分子生物工程学副教授、迈克尔·迪奇博士说，他作为主要执笔人撰写了论文，描述了这一技术成果。

新研究还证实，表面张力的变化具有可逆性。如果电荷从正变为负，氧化层就会被消除，再度恢复成较高的表面张力。通过几个小步骤，就能在两个极端之间调整表面张力。

迪奇说:“我们可以使用这种技术来控制液态金属的运动，从而能够改变天线的形状、完成或中断电路，它也可以用于微流体芯片、微机电系统，以及光子和光学器件。许多材料会在表面形成氧化物，所以这项工作的应用前景，大大超越了在这里研究的某种液态金属。”

迪奇所在的实验室此前展示过一种3D 打印液体金属的技术，可以使用在空气中形成的氧化层帮助液体金属保持某种形状，这与氧化层作用于合金的一般规律完全相反。

“我们想，氧化层在不同环境下所表现出的力学性能可能大相径庭。”迪奇说。