Въпреки че изграждането на промениящия формата си течен метал на T-1000 от филма "Терминатор" е все още далеч на хоризонта, пионерската работа на изследователи от Мелбърнския кралски технологичен университет, Австралия, поставя основите за преминаване към електроника с гъвкави и динамично преконфигуриращи се системи от меки вериги.

Необходимо е само да се направи моделът по-програмируем и послушен разбира се, пише сайтът на университета.

Научнатая работа "Ionic imbalance induced self-propulsion of liquid metals" е публикувана на свободен достъп в списание Nature Communications.

^{Капки от течната метална сплав галинстан. Снимка: RMIT University} 

Подвижният течен метал може да направи една малка революция в електрониката - с негова помощ електронните схеми могат да променят конфигурацията си по команда и да работят като живите организми, в които клетките се движат и споделят информация помежду си.

Сомозадвижващият се течен метал е разработен от екип от учени, водени от професор Курош Калантар-заде (Kourosh Kalantar-zadeh). Същността на изобретението е в химическия състав на разтвор, в който се движат капките. Променяйки киселинността и йонния състав (електрическия заряд) на разтвора, изследователите могат да контролират движението на метална капчица и в трите измерения.

Илюстрацията схематично показва експеримента (b): два канала под формата на буква U от полиметилметакрилат, т.е. органичен стъкло. Те са разположени успоредно и се свързват на изхода (outlet на схемата). Двата канала носят различни видове електролити, които са представени в диаграмата в различни цветове: кисела среда - в жълто и алкална - в синьо. Двата паралелни потока контактуват чрез капка течност галинстан 3 мм в диаметър. Най-долу са снимки на реалната експериментална установка.

Галинстан е сплав от 68,5% от галий, 21,5% индий и 10% калай. Точката на топене на метала е 19 ° С, но може да се намали до под 0 ° С . Основното приложение на галинстана е подмяната на живака в някои области на бита, най-вече - в термометрите. 

Капчиците галинстан се движат в зависимост от концентрацията на HCl (солна киселина) и NaOH (сода каустик) в разтвора. Следващата диаграма показва влиянието върху метала на ефекта на Марангони - разновидност на конвекция, пренос на вещество по продължение на границата на разделение между две среди, възникваща поради наличието на градиент на повърхностното напрежение.

Долните диаграми показват степента на деформация на капката в зависимост от концентрацията на HCl и NaOH в разтвора.

Простата промяна на химическия състав на течността принуждава капчиците метал да се движат и да променят формата си, без никакво допълнително външно влияние, механично или електрическо.

"С това откритие можем да създадем движещи се обекти, ключове, помпи, които могат да работят автономно - това са самодвижещи се течни метали, които се движат в зависимост от състава на заобикалящата ги течност," - коментира професор Калантар-Заде. - "В края на краищата, използвайки основите на това откритие, може да стане възможно да се изгради 3D течен метален хуманоид с програмируема форма".

В по-реалистично приложение е движещият се течен метал да се използва в различни електронни устройства, като например гъвкави електронни 3D-дисплеи и медицински диагностични сензори, които променят своята конфигурация при команда. 

Още по темата

07/12/2015

Медицина

Учени разработват нано-терминатори от течен метал, които атакуват ракови клетки