液态金属推动未来电子发展

材料牛注：近日，澳大利亚墨尔本皇家理工大学Kourosh Kalantar - zadeh教授等，在使用“电子”液态金属建立超越固态电子设备的灵活且动态的重构软性电路系统方面有了开创性工作。

随着革命性的自推进液态金属的发展，科幻正在走向现实。这是朝着未来的弹性电子产品的关键一步。

尽管建立一个形状转换液态金属T-1000 Terminator仍远不可及，澳大利亚墨尔本皇家理工大学研究人员已有一定的开创性工作。那是建立在超越固态电子设备并朝着灵活和动态重构软性电路系统的基础上的。

现代电子技术，如智能手机和电脑主要是基于使用固态元件的电路，它们是具有固定金属轨道和半导体器件的电路。

但研究人员梦想着能够制成真正弹性电子元件，即软电路系统，这样可以更灵活地在周围自主移动并彼此连通以形成新的电流，而不是卡在一个装置上。

液态金属，特别是无毒的合金——镓，迄今已提供了为实现这一梦想最有前景的道路。

除了难以置信的延展性，任何液态金属的微滴都含有高导电性的金属芯和原子级的薄半导体氧化物皮层，这都是制造电子电路所需要的。

为了解决使液态金属自主移动的问题，RMIT工程学院的Kourosh Kalantar - zadeh教授和他的团队首次将液态金属液滴浸入水中。

“把液态金属液滴以一定离子含量加入另一种液体可用于打破在它们之间的对称性，使他们能够在三维空间自由移动。但到目前为止，我们还没有理解液态金属和周围流体交互的基础，”Kalantar-zadeh说。

“我们调整酸、碱和盐这些成分在水中的浓度并研究其结果。”

“简单地调整水的化学性质使液体金属液滴移动和改变形状，而无需任何外部机械，电子或光学兴奋剂的作用。”

“用这一发现，我们能够制作移动目标，交换机和泵，他们可以自动操作，自推进液体金属是由周围流体驱动的。”

该研究奠定了使用“电子”液态金属制作所需的3D电子显示器和部件，并创建临时和浮动电子的基础。

“最终，利用这一发现，有可能建立就像T-1000 Terminator那样所需求的人形3D液态金属，但其具有更好的设置，”Kalantar - zadeh说。

这项研究，发表在8月4日的Nature Communications上。它在一系列行业，包括智能工程解决方案及生物医学行业很有应用潜力。

在文章中，第一作者Ali Zavabeti博士详细描述了液体金属移动或拉伸、它们如何在表面上流动和作为结果，他们如何产生不同的流动的精确条件。

这项工作还说明了电荷是如何被操纵和使用——电荷与它们的氧化物层一起在液态金属滴的表面上积累。

参考原文链接：Towards the T-1000: Liquid metals propel future electronics

文献链接：Ionic imbalance induced self-propulsion of liquid metals

本文由编辑部黄语嫣提供素材，豆慧敏编译，点我加入材料人编辑部。

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