Главная  Информация для покупателей  Новости науки  Из металла можно изготавливать жидкие нити

Из металла можно изготавливать жидкие нити

03 сентября 2020


Металл при нагревании до высокой температуры переходит в жидкое состояние. Из расплавленного металла обычно формируются отдельные капли, однако ученые смогли изготовить из него тонкие длинные нити, использовав при этом электрический ток.

Капли образуются благодаря поверхностному натяжению, которое свойственно расплавленным металлам, обладающим неустойчивостью и стремлением уменьшить площадь своей поверхности. К тому же высокая вязкость и минимальная скорость потока расплавленного металла практически всегда выдаёт вместо струй отдельные капли. Струи можно получить лишь увеличив скорость потока, а также дополнительно использовав для стабилизации ее поверхности оксиды металла. Однако получить в результате устойчивую струю не получится, хотя такое открытие смогло бы поспособствовать скачку прогресса в области гибкой электроники. Например, подобные металлические провода были бы крайне удобны для изготовления аналитических приборов и оборудования специального назначения.

Ученые попытались осуществить данную идею. Для этого они использовали сплав индия и галлия, чтобы получить устойчивую металлическую струю — на большом расстоянии такой сплав в расплавленном виде не разрывается. Учёные взяли тонкую стеклянную трубку, через которую выдавливали расплавленный металл. Он направлялся прямиком в раствор гидроксида натрия, находящийся под напряжением. Так металл, попавший в раствор, контактировал с платиновым электродом, в результате чего его поверхность окислялась, а поверхностное натяжение уменьшалось. В зависимости от того, какое напряжение было подано в электрод, а также с какой скоростью был выдавлен металл из трубки, ученые получили различные формы: нити, шарики, капли или их сгустки. Как именно выглядел на выходе металл — в виде капель или нитей — от скорости потока не зависело, то есть процесс был преимущественно электрохимический.

Определяя напряжение в 0,7 Вольт, капли расплавленного металла соединялись тонкими мостиками. Увеличивая напряжение до 0,8 Вольт, капли становились менее различимыми, а мостики утолщались, образуя, в целом, цилиндрические нити. Увеличивая напряжения до 2 Вольт, расплавленный металл образовывал древовидные нити или сгустки капелек. Очевидно, большую роль в создании различных форм играет слой оксида, который также увеличивается при больших напряжениях. Поэкспериментировав, ученые выявили идеальные параметры для образования струи расплавленного металла: со скоростью выдавливания сплава 4 мм/сек им удалось сформировать нить длиной в 64 см.

NNNNN

Другая информация
28 октября 2021
Байесовская нейронная сеть предсказывает распад компактных планетных систем

Чтобы решить проблему прогнозирования нестабильности компактных систем, современные ученые решили внедрить архитектуру глубокого машинного обучения.

25 октября 2021
Ледяные иглы сплетают узоры из камней в замерзающих пейзажах

Узорчатая почва, определяемая сегрегацией камней в зависимости от их размера, является одной из наиболее поразительно самоорганизующихся характеристик полярных и высокогорных ландшафтов.

21 октября 2021
Экологические кризисы привели к формированию новой геологической эпохи — антропоцен

Эта эпоха стартовала в середине 20-го века и наглядно отражает то большое ускорение, которое началось со времен индустриализации в Европе.

18 октября 2021
Тусклый свет по вечерам искусственно продлевает солнечный день

Ранее высказывались опасения, что воздействие тусклого искусственного освещения в вечернее время может нарушать циркадные ритмы и режим сна. Что на деле?

14 октября 2021
Исследованы наноразмерные детали смачивания нанопокрытых поверхностей

Ученые, используя комбинацию передовых нанотехнологий и жидкофазную просвечивающую электронную микроскопию, смогли изобразить смачивание плотных массивов узорчатых вертикальных нанопилляров.

Вся информация


Сайт использует файлы cookies. Продолжая просматривать сайт Вы соглашаетесь с использованием cookies. Хорошо!