Металлами научились управлять так, чтобы они двигались в любом направлении и принимали любую форму — петли и квадраты.
В качестве жидкого металла авторы использовали галинстан — сплав галлия, индия и олова. Он образует капли благодаря высокому поверхностному натяжению.
При приложении небольшого напряжения этот жидкий металл превращается в проволоку, поскольку процесс вызывает электрохимическое окисление, которое снижает поверхностное натяжение.
Для этих реакций требуется электрический ток, проходящий по проводу. Поэтому можно приложить силу к проводу с помощью магнитного поля. Это процесс электромагнитной индукции, он же приводит в движение электродвигатель.
Сяолинь Ван, профессор и руководитель исследования
Поэтому проводами можно манипулировать, чтобы перемещать их по определенной траектории и даже подвешивать (против силы тяжести) по окружности приложенного магнитного поля.
Бесконтактное манипулирование жидким металлом позволяет нам по-новому использовать и визуализировать электромагнетизм.
Сяолинь Ван, профессор и руководитель исследования
Также с помощью бесконтактного управления потоками жидких металлов можно разрабатывать новые стратегии формирования электронно-проводящих жидкостей для передовых производственных и динамических электронных структур.
Авторы отмечают, что обычно жидкометаллические провода образуются при подаче небольшого напряжения (примерно 1 В). Команда обнаружила, что в полученных проводах можно измерить ток сразу до 70 мА.
В тот момент наша команда поняла, что электромагнитную индукцию можно использовать для бесконтактного управления проводами из жидкого металла. Это стало ключом к успешному решению задачи. Мы разработали новую стратегию формирования жидкостей бесконтактным способом.
Сяолинь Ван, профессор и руководитель исследования
Объединив электромагнитную индукцию и гидродинамику, мы смогли управлять жидким металлом: он двигался как мягкая робототехника.
Читать далее
Вероятно, протоны гораздо меньше, чем считалось ранее
Нужно три контакта с вирусом: ученые раскрыли секрет иммунитета от COVID-19
Появилось исследование об огромных акулах мегалодонах: мы неправильно их представляли