研究前沿：Appl. Mater. Today-千变万化的液态金属气泡

日常泡状物，大多在水基或脂基溶液体系中产生，这些溶液的表面张力，通常低于100mN/m。近日，清华大学与中科院理化技术研究所刘静研究团队在Applied Materials Today上发文，以表面张力可达水的9倍的液态金属为基础，构建出一种全新概念的液态金属气泡系统。在液态金属中，构建“成氧化膜”及“去氧化膜”环境，对其表面氧化膜予以调控，实现了对液态金属表面的精确调节。

选取了空气、0.5mol/L氢氧化钠溶液，及质量分数为30%过氧化氢溶液，作为介质环境，以镓铟合金（eGaIn）及镓铟锡合金（Galinstan）作为反应金属，向其中以不同流速充入气体。根据充气速率的不同，可观察到液态金属表面鼓起，并形成周期性的半球形气泡。

图1 日常场景中常见的气泡及液态金属气泡相关原理。

图2. 液态金属在不同介质中表面氧化膜性质表征。

不同介质环境下，eGaIn及Galinstan气泡生成至破灭的全周期过程，主要分为初始、膨胀、消失及破灭四个阶段。液态金属气泡的气泡壁表现为氧化物-液态金属-氧化物的三明治结构。通过对“成膜剂”和“去膜剂”的不同组合，可以实现对液态金属表面更为多样的形态调控。

图3. 不同介质对液态金属表面氧化膜的调控作用。

图4 基于对液态金属表面形态调控的周期性电路设计。

文献链接：https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S2352940721002158

DOI: 10.1016/j.apmt.2021.101151

原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/H9e-faTfCSjWTrT4Zuz9GA

本文节选自“高分子科学前沿”略有删减。