Nature.com भ्रमण गर्नुभएकोमा धन्यवाद।तपाईं सीमित CSS समर्थनको साथ ब्राउजर संस्करण प्रयोग गर्दै हुनुहुन्छ।उत्तम अनुभवको लागि, हामी तपाईंलाई अपडेट गरिएको ब्राउजर प्रयोग गर्न सिफारिस गर्छौं (वा इन्टरनेट एक्सप्लोररमा अनुकूलता मोड असक्षम गर्नुहोस्)।थप रूपमा, निरन्तर समर्थन सुनिश्चित गर्न, हामी शैलीहरू र जाभास्क्रिप्ट बिना साइट देखाउँछौं।
एकै पटकमा तीनवटा स्लाइडहरूको क्यारोसेल प्रदर्शन गर्दछ।अघिल्लो र अर्को बटनहरू प्रयोग गर्नुहोस् एक पटकमा तीन स्लाइडहरू मार्फत सार्नको लागि, वा अन्तमा स्लाइडर बटनहरू प्रयोग गर्नुहोस् एक पटकमा तीन स्लाइडहरू मार्फत सार्नको लागि।
यहाँ हामी माइक्रोस्केल टोपोग्राफिकल विशेषताहरु संग धातुकृत सतहहरु मा ग्यालियम आधारित तरल धातु मिश्र को imbibition-प्रेरित, सहज र चयनात्मक गीला गुण प्रदर्शन गर्दछ।ग्यालियम-आधारित तरल धातु मिश्रहरू विशाल सतह तनावको साथ अद्भुत सामग्री हुन्।त्यसकारण, तिनीहरूलाई पातलो फिल्महरूमा बनाउन गाह्रो छ।ग्यालियम र इन्डियमको युटेटिक मिश्र धातुको पूर्ण भिजेको HCl भापको उपस्थितिमा माइक्रोस्ट्रक्चर गरिएको तामाको सतहमा प्राप्त भयो, जसले तरल धातु मिश्रबाट प्राकृतिक अक्साइड हटायो।यो भिजाउनेलाई Wenzel मोडेल र असमोसिस प्रक्रियाको आधारमा संख्यात्मक रूपमा व्याख्या गरिएको छ, यसले देखाउँछ कि तरल धातुहरूको कुशल असमस-प्रेरित भिजाउनको लागि माइक्रोस्ट्रक्चर साइज महत्त्वपूर्ण छ।थप रूपमा, हामी प्रदर्शन गर्छौं कि तरल धातुहरूको सहज भिजेको ढाँचाहरू सिर्जना गर्न धातुको सतहमा माइक्रोस्ट्रक्चर गरिएको क्षेत्रहरूमा चयन रूपमा निर्देशित गर्न सकिन्छ।यो सरल प्रक्रियाले बाह्य बल वा जटिल ह्यान्डलिंग बिना ठूला क्षेत्रहरूमा तरल धातुलाई समान रूपमा कोट र आकार दिन्छ।हामीले प्रदर्शन गरेका छौं कि तरल धातुको ढाँचाको सब्सट्रेटहरूले स्ट्रेचिङको बारम्बार चक्र पछि पनि विद्युतीय जडानहरू कायम राख्छन्।
ग्यालियम आधारित तरल धातु मिश्र धातु (GaLM) ले कम पग्लने बिन्दु, उच्च विद्युत चालकता, कम चिपचिपापन र प्रवाह, कम विषाक्तता र उच्च विकृति1,2 जस्ता आकर्षक गुणहरूको कारण धेरै ध्यान आकर्षित गरेको छ।शुद्ध ग्यालियमको पग्लने बिन्दु लगभग 30 डिग्री सेल्सियस हुन्छ, र जब इन र एसएन जस्ता केही धातुहरूसँग युटेटिक रचनाहरूमा फ्यूज गरिन्छ, पग्लने बिन्दु कोठाको तापक्रम भन्दा कम हुन्छ।दुई महत्त्वपूर्ण GaLM ग्यालियम इन्डियम इयुटेटिक मिश्र धातु (EGaIn, 75% Ga र 25% In तौल, पिघलने बिन्दु: 15.5 °C) र ग्यालियम इन्डियम टिन युटेटिक मिश्र धातु (GaInSn वा galinstan, 68.5% Ga, 21.5% In, र 100) हुन्। % टिन, पिघलने बिन्दु: ~11 °C) 1.2।तरल चरणमा तिनीहरूको विद्युतीय चालकताको कारण, GaLM लाई इलेक्ट्रोनिक 3,4,5,6,7,8,9 10, 11, 12 स्ट्रेन्ड वा वक्र सेन्सरहरू सहित विभिन्न प्रकारका अनुप्रयोगहरूको लागि तन्य वा विकृत इलेक्ट्रोनिक मार्गहरूको रूपमा सक्रिय रूपमा अनुसन्धान भइरहेको छ। , 13, 14 र लीड्स 15, 16, 17। GaLM बाट डिपोजिसन, प्रिन्टिङ, र ढाँचाद्वारा त्यस्ता यन्त्रहरूको निर्माणको लागि GaLM र यसको अन्तर्निहित सब्सट्रेटको इन्टरफेसियल गुणहरूको ज्ञान र नियन्त्रण आवश्यक हुन्छ।GaLM सँग उच्च सतह तनाव हुन्छ (EGaIn18,19 को लागि 624 mNm-1 र Galinstan20,21 को लागि 534 mNm-1) जसले तिनीहरूलाई ह्यान्डल गर्न वा हेरफेर गर्न गाह्रो बनाउन सक्छ।परिवेशको अवस्था अन्तर्गत GaLM सतहमा नेटिभ ग्यालियम अक्साइडको कडा क्रस्टको गठनले एक शेल प्रदान गर्दछ जसले GaLM लाई गैर-गोलाकार आकारमा स्थिर गर्दछ।यो गुणले GaLM लाई प्रिन्ट गर्न, माइक्रो च्यानलहरूमा प्रत्यारोपण गर्न, र अक्साइडहरू 19,22,23,24,25,26,27 द्वारा प्राप्त इन्टरफेसियल स्थिरतासँग ढाँचामा राख्न अनुमति दिन्छ।कडा अक्साइड खोलले GaLM लाई धेरैजसो चिल्लो सतहहरूमा पछ्याउन अनुमति दिन्छ, तर कम चिपचिपा धातुहरूलाई स्वतन्त्र रूपमा प्रवाह गर्नबाट रोक्छ।धेरैजसो सतहहरूमा GaLM को प्रसारलाई अक्साइड खोल 28,29 तोड्न बल चाहिन्छ।
अक्साइड गोलाहरू हटाउन सकिन्छ, उदाहरणका लागि, बलियो एसिड वा आधारहरू।अक्साइडको अनुपस्थितिमा, GaLM तिनीहरूको विशाल सतह तनावको कारणले गर्दा लगभग सबै सतहहरूमा झर्छ, तर त्यहाँ अपवादहरू छन्: GaLM भिजेको धातु सब्सट्रेटहरू।Ga ले "reactive wetting" 30,31,32 भनिने प्रक्रिया मार्फत अन्य धातुहरूसँग धातु बन्धन बनाउँछ।यो प्रतिक्रियाशील भिजाउने प्रायः सतह अक्साइडको अभावमा धातु-देखि-धातु सम्पर्कको सुविधाको लागि जाँच गरिन्छ।यद्यपि, GaLM मा नेटिभ अक्साइडहरू भए पनि, यो रिपोर्ट गरिएको छ कि धातु-देखि-धातु सम्पर्कहरू बन्छन् जब अक्साइडहरू चिल्लो धातु सतहहरूसँग सम्पर्कहरूमा तोडिन्छन्।प्रतिक्रियाशील भिजाउने परिणाम कम सम्पर्क कोण र धेरै धातु सब्सट्रेट को राम्रो भिजाउने मा परिणाम 33,34,35।
आज सम्म, GaLM ढाँचा बनाउन धातुहरूसँग GaLM को प्रतिक्रियाशील भिजाउने अनुकूल गुणहरूको प्रयोगमा धेरै अध्ययनहरू गरिएको छ।उदाहरणका लागि, GaLM ढाँचाको ठोस धातु ट्र्याकहरूमा smearing, rolling, spraying, वा shadow masking 34, 35, 36, 37, 38 द्वारा लागू गरिएको छ। कडा धातुहरूमा GaLM को चयनात्मक भिजाउनेले GaLM लाई स्थिर र राम्रो परिभाषित ढाँचाहरू बनाउन अनुमति दिन्छ।यद्यपि, GaLM को उच्च सतह तनावले धातुको सब्सट्रेटहरूमा पनि अत्यधिक समान पातलो फिल्महरूको गठनमा बाधा पुर्‍याउँछ।यस मुद्दालाई सम्बोधन गर्न, Lacour et al।सुनको लेपित माइक्रोस्ट्रक्चर्ड सब्सट्रेटहरूमा शुद्ध ग्यालियम वाष्पीकरण गरेर ठूला क्षेत्रहरूमा चिकनी, समतल GaLM पातलो फिल्महरू उत्पादन गर्ने तरिका रिपोर्ट गर्‍यो।यो विधिलाई वैक्यूम डिपोजिसन चाहिन्छ, जुन धेरै ढिलो छ।थप रूपमा, सम्भावित एम्ब्रिटलमेन्ट ४० को कारणले त्यस्ता उपकरणहरूको लागि GaLM लाई सामान्यतया अनुमति दिइँदैन।वाष्पीकरणले सब्सट्रेटमा सामग्री पनि जम्मा गर्छ, त्यसैले ढाँचा सिर्जना गर्न ढाँचा आवश्यक हुन्छ।हामी प्राकृतिक अक्साइडको अभावमा GaLM सहज र छनोट गरी भिजाउने टोपोग्राफिक धातु सुविधाहरू डिजाइन गरेर सहज GaLM फिल्महरू र ढाँचाहरू सिर्जना गर्ने तरिका खोजिरहेका छौं।यहाँ हामी फोटोलिथोग्राफिक रूपमा संरचित धातु सब्सट्रेटहरूमा अद्वितीय भिजाउने व्यवहार प्रयोग गरेर अक्साइड-मुक्त EGaIn (विशिष्ट GaLM) को सहज चयनात्मक भिजाउने रिपोर्ट गर्छौं।हामी इम्बिबिशन अध्ययन गर्न सूक्ष्म स्तरमा फोटोलिथोग्राफिक रूपमा परिभाषित सतह संरचनाहरू सिर्जना गर्छौं, जसले गर्दा अक्साइड-रहित तरल धातुहरूको भिजाउने नियन्त्रण गर्दछ।माइक्रोस्ट्रक्चर गरिएको धातु सतहहरूमा EGaIn को सुधारिएको भिजाउने गुणहरू Wenzel मोडेल र गर्भाधान प्रक्रियामा आधारित संख्यात्मक विश्लेषणद्वारा व्याख्या गरिएको छ।अन्तमा, हामी माइक्रोस्ट्रक्चर्ड मेटल डिपोजिसन सतहहरूमा आत्म-अवशोषण, सहज र चयनात्मक भिजाउने मार्फत EGaIn को ठूलो क्षेत्र निक्षेप र ढाँचा प्रदर्शन गर्छौं।EGaIn संरचनाहरू समावेश गर्ने टेन्साइल इलेक्ट्रोडहरू र स्ट्रेन गेजहरू सम्भावित अनुप्रयोगहरूको रूपमा प्रस्तुत गरिन्छ।
अवशोषण भनेको केशिका यातायात हो जसमा तरल पदार्थले बनावट सतह ४१ मा आक्रमण गर्छ, जसले तरललाई फैलाउन सहज बनाउँछ।हामीले HCl भाप (चित्र 1) मा जम्मा गरिएका धातु माइक्रोस्ट्रक्चर्ड सतहहरूमा EGaIn को भिजाउने व्यवहारको अनुसन्धान गर्यौं।अन्तर्निहित सतहको लागि धातुको रूपमा कपर छानिएको थियो। समतल तामाको सतहहरूमा, EGaIn ले प्रतिक्रियात्मक भिजाउने ३१ (पूरक चित्र १) को कारणले HCl भापको उपस्थितिमा <20° को कम सम्पर्क कोण देखायो। समतल तामाको सतहहरूमा, EGaIn ले प्रतिक्रियात्मक भिजाउने ३१ (पूरक चित्र १) को कारणले HCl भापको उपस्थितिमा <20° को कम सम्पर्क कोण देखायो। На плоских медных поверхностях EGaIn показал низкий краевой угол <20 ° в присутствии паров HCl सुनौक १)। समतल तामाको सतहहरूमा, EGaIn ले प्रतिक्रियात्मक भिजेको कारणले HCl भापको उपस्थितिमा कम <20° सम्पर्क कोण देखायो (पूरक चित्र 1)।在平坦的铜表面上，由于反应润湿，EGaIn 在存在HCl 蒸气的情况下显示出<20° 的低接触蒥蒥131在平坦的铜表面上，由于反应润湿,EGaIn在存在HCl На плоских медных поверхностях EGaIn демонстрирует низкие краевые углы <20 ° в присутствии паров HCl ii risunok 1)। समतल तामाको सतहहरूमा, EGaIn ले प्रतिक्रियात्मक भिजेको कारण HCl भापको उपस्थितिमा कम <20° सम्पर्क कोणहरू प्रदर्शन गर्दछ (पूरक चित्र 1)।हामीले बल्क तामामा EGaIn को नजिकको सम्पर्क कोणहरू नाप्यौं र polydimethylsiloxane (PDMS) मा जम्मा गरिएको तामा फिल्महरूमा।
a स्तम्भ (D (व्यास) = l (दूरी) = 25 µm, d (स्तम्भहरू बीचको दूरी) = 50 µm, H (उचाइ) = 25 µm) र पिरामिडल (चौडाइ = 25 µm, उचाइ = 18 µm) माइक्रोस्ट्रक्चरहरू /PDMS सब्सट्रेट्स।b समतल सब्सट्रेटहरू (माइक्रोस्ट्रक्चरहरू बिना) र तामा-लेपित PDMS समावेश स्तम्भहरू र पिरामिडहरूको एरेहरूमा सम्पर्क कोणमा समय-निर्भर परिवर्तनहरू।c, d (c) साइड दृश्यको अन्तराल रेकर्डिङ र (d) HCl भापको उपस्थितिमा स्तम्भहरूसँग सतहमा भिजेको EGaIn को शीर्ष दृश्य।
भिज्नेमा टोपोग्राफीको प्रभावको मूल्याङ्कन गर्न, स्तम्भ र पिरामिडल ढाँचाको साथ PDMS सब्सट्रेटहरू तयार गरियो, जसमा तामालाई टाइटेनियम टाँसेको तह (चित्र 1a) संग जम्मा गरिएको थियो।यो PDMS सब्सट्रेटको माइक्रोस्ट्रक्चर गरिएको सतहलाई तामाले लेपित गरिएको थियो (पूरक चित्र 2)।ढाँचा र प्लानर कपर-स्पुटर PDMS (Cu/PDMS) मा EGaIn को समय-निर्भर सम्पर्क कोणहरू चित्रमा देखाइएको छ।१ ख।ढाँचायुक्त तामा/PDMS मा EGaIn को सम्पर्क कोण ~1 मिनेट भित्र ०° मा खस्छ।EGaIn माइक्रोस्ट्रक्चरहरूको सुधारिएको भिजाउनेलाई Wenzel समीकरण\({{{{\rm{cos}}}}}\,{\theta}_{{rough}}=r\,{{ {{{}} द्वारा शोषण गर्न सकिन्छ। \rm{ cos}}}}}\,{\theta}_{0}\), जहाँ \({\theta}_{{rough}}\) कुनै न कुनै सतहको सम्पर्क कोणलाई प्रतिनिधित्व गर्दछ, \ (r \) सतह रफनेस (= वास्तविक क्षेत्र/स्पष्ट क्षेत्र) र विमानमा सम्पर्क कोण \({\theta}_{0}\)।ढाँचा गरिएका सतहहरूमा EGaIn को परिष्कृत भिजाउने नतिजाहरू भेन्जेल मोडेलसँग राम्रो सम्झौतामा छन्, किनकि पछाडि र पिरामिडल ढाँचाका सतहहरूको लागि r मानहरू क्रमशः 1.78 र 1.73 छन्।यसको मतलब यो पनि हो कि ढाँचाको सतहमा अवस्थित EGaIn ड्रप अन्तर्निहित राहतको खाँचोमा प्रवेश गर्नेछ।यो नोट गर्न महत्त्वपूर्ण छ कि यस अवस्थामा धेरै समान फ्ल्याट फिल्महरू बनाइन्छ, असंरचित सतहहरूमा EGaIn को मामलाको विपरीत (पूरक चित्र। 1)।
अंजीरबाट।1c,d (पूरक चलचित्र 1) यो देख्न सकिन्छ कि 30 सेकेन्ड पछि, स्पष्ट सम्पर्क कोण 0° मा पुग्दा, EGaIn ड्रपको किनारबाट टाढा फैलिन थाल्छ, जुन अवशोषणको कारणले हुन्छ (पूरक चलचित्र 2 र पूरक चित्र ३)।समतल सतहहरूको अघिल्लो अध्ययनहरूले प्रतिक्रियाशील भिजेको समय मापनलाई जडत्वबाट चिपचिपा भिजाउनेमा संक्रमणसँग सम्बन्धित गरेको छ।भू-भागको आकार सेल्फ-प्राइमिङ हुन्छ कि हुँदैन भनेर निर्धारण गर्ने मुख्य कारकहरू मध्ये एक हो।थर्मोडायनामिक दृष्टिकोणबाट imbibition अघि र पछि सतह ऊर्जा तुलना गरेर, imbibition को महत्वपूर्ण सम्पर्क कोण \({\theta}_{c}\) व्युत्पन्न गरिएको थियो (विवरणका लागि पूरक छलफल हेर्नुहोस्)।परिणाम \({\theta}_{c}\) \({{{({\rm{cos)))))\,{\theta}_{c}=(1-{\) को रूपमा परिभाषित गरिएको छ phi } _{S})/(r-{\phi}_{S})\) जहाँ \({\phi}_{s}\) पोष्टको शीर्षमा आंशिक क्षेत्र प्रतिनिधित्व गर्दछ र \(r\ ) सतहको नरमपन को प्रतिनिधित्व गर्दछ। इम्बिबिशन तब हुन सक्छ जब \({\theta }_{c}\) > \({\theta }_{0}\), अर्थात्, समतल सतहमा सम्पर्क कोण। इम्बिबिशन तब हुन सक्छ जब \({\theta }_{c}\) > \({\theta }_{0}\), अर्थात्, समतल सतहमा सम्पर्क कोण। Впитывание может происходить, когда \ ({\ theta } _ {c} \) > \ ({\ theta } _ {0} \), т.ईkontaktnый угол на плоской поверхности। अवशोषण हुन सक्छ जब \({\theta }_{c}\) > \({\theta }_{0}\), अर्थात् समतल सतहमा सम्पर्क कोण।当\({\theta }_{c}\) > \({\theta }_{0}\)，即平面上的接触角时，会发生吸吸।当\({\theta }_{c}\) > \({\theta }_{0}\)，即平面上的接触角时，会发生吸吸। Всасывание происходит, когда \ ({\ theta} _ {c} \) > \ ({\ theta} _ {0} \), контактный угол на плоскости। सक्शन तब हुन्छ जब \({\theta }_{c}\) > \({\theta }_{0}\), विमानमा सम्पर्क कोण।पोस्ट-प्याटर्न गरिएका सतहहरूका लागि, \(r\) र \({\phi}_{s}\) गणना गरिन्छ \(1+\{(2\pi {RH})/{d}^{2} \ } \ ) र \(\pi {R}^{2}/{d}^{2}\), जहाँ \(R\) ले स्तम्भको त्रिज्यालाई प्रतिनिधित्व गर्दछ, \(H\) ले स्तम्भको उचाइ प्रतिनिधित्व गर्दछ, र \ ( d\) दुई स्तम्भहरू (चित्र 1a) को केन्द्रहरू बीचको दूरी हो।अंजीरमा पोस्ट-स्ट्रक्चर्ड सतहको लागि।1a, कोण \({\theta}_{c}\) 60° हो, जुन HCl भाप अक्साइड-रहित EGaIn मा \({\theta}_{0}\) समतल (~25°) भन्दा ठूलो छ। Cu/PDMS मा।तसर्थ, EGaIn थोपाहरू सजिलैसँग अवशोषणको कारण चित्र 1a मा संरचित तामाको जम्मा सतहमा आक्रमण गर्न सक्छन्।
EGaIn को भिजाउने र अवशोषणमा ढाँचाको टोपोग्राफिक साइजको प्रभावको अनुसन्धान गर्न, हामीले तामा-लेपित स्तम्भहरूको आकार भिन्न गर्यौं।अंजीर मा।2 ले यी सब्सट्रेटहरूमा EGaIn को सम्पर्क कोण र अवशोषण देखाउँछ।स्तम्भहरू बीचको दूरी l स्तम्भहरू D को व्यास बराबर हुन्छ र 25 देखि 200 μm सम्मको दायरा हुन्छ।25 µm को उचाइ सबै स्तम्भहरूको लागि स्थिर छ।\({\theta}_{c}\) बढ्दो स्तम्भ आकार (तालिका 1) संग घट्छ, जसको मतलब ठूला स्तम्भहरू भएका सब्सट्रेटहरूमा अवशोषणको सम्भावना कम हुन्छ।परीक्षण गरिएका सबै आकारहरूको लागि, \({\theta}_{c}\) \({\theta}_{0}\) भन्दा ठूलो छ र wicking अपेक्षित छ।यद्यपि, l र D 200 µm (चित्र 2e) सँग पोस्ट-प्याटर्न गरिएको सतहहरूको लागि अवशोषण विरलै देखिन्छ।
HCl भापको सम्पर्कमा आएपछि विभिन्न आकारका स्तम्भहरू भएको Cu/PDMS सतहमा EGaIn को समय-निर्भर सम्पर्क कोण।b–e EGaIn भिजेको शीर्ष र छेउका दृश्यहरू।b D = l = 25 µm, r = 1.78।D = l = 50 μm, r = 1.39 मा।dD = l = 100 µm, r = 1.20।eD = l = 200 µm, r = 1.10।सबै पोष्टहरूको उचाइ 25 µm छ।यी तस्बिरहरू कम्तिमा 15 मिनेटमा एचसीएल वाष्पको जोखिममा परेका थिए।EGaIn मा थोपाहरू ग्यालियम अक्साइड र HCl भाप बीचको प्रतिक्रियाको परिणामस्वरूप पानी हुन्।(b - e) मा सबै स्केल बारहरू 2 मिमी छन्।
तरल अवशोषण को संभावना निर्धारण को लागी अर्को मापदण्ड ढाँचा लागू गरिसके पछि सतह मा तरल को निर्धारण हो।Kurbin et al।यो रिपोर्ट गरिएको छ कि जब (1) पोष्टहरू पर्याप्त उच्च हुन्छन्, थोपाहरू ढाँचाको सतहद्वारा अवशोषित हुनेछन्;(२) स्तम्भहरू बीचको दूरी एकदम सानो छ;र (3) सतहमा तरल पदार्थको सम्पर्क कोण पर्याप्त रूपमा सानो छ42।संख्यात्मक रूपमा \({\theta}_{0}\) समान सब्सट्रेट सामग्री भएको विमानमा तरल पदार्थ पिनिङको लागि महत्वपूर्ण सम्पर्क कोणभन्दा कम हुनुपर्छ, \({\theta}_{c,{pin)) } \ ), पोस्टहरू बीच पिन नगरी अवशोषणको लागि, जहाँ \({\theta}_{c,{pin}}={{{{\rm{arctan}}}}}}(H/\big \{ ( \ sqrt {2}-1)l\big\})\) (विवरणका लागि थप छलफल हेर्नुहोस्)।\({\theta}_{c,{pin}}\) को मान पिनको आकारमा निर्भर गर्दछ (तालिका १)।अवशोषण हुन्छ कि हुँदैन भनेर निर्णय गर्न आयामरहित प्यारामिटर L = l/H निर्धारण गर्नुहोस्।अवशोषणको लागि, L थ्रेसहोल्ड मानक भन्दा कम हुनुपर्छ, \({L}_{c}\) = 1/\(\big\{\big(\sqrt{2}-1\big){{\tan} } { \ theta}_{{0}}\ठूलो\}\)।EGaIn का लागि \({\theta}_{0}={25}^{\circ})\) तामाको सब्सट्रेटमा \({L}_{c}\) ५.२ हो।200 μm को L स्तम्भ 8 भएकोले, जुन \({L}_{c}\) को मान भन्दा ठूलो छ, EGaIn अवशोषण हुँदैन।ज्यामितिको प्रभावलाई थप परीक्षण गर्न, हामीले विभिन्न H र l (पूरक चित्र 5 र पूरक तालिका 1) को स्व-प्राइमिङ अवलोकन गर्यौं।परिणामहरू हाम्रो गणनासँग राम्रोसँग सहमत छन्।यसरी, L अवशोषणको प्रभावकारी भविष्यवाणीकर्ता हुन जान्छ;स्तम्भहरूको उचाइको तुलनामा स्तम्भहरू बीचको दूरी तुलनात्मक रूपमा ठूलो हुँदा तरल धातुले पिनिङको कारणले अवशोषण गर्न रोक्छ।
भिजेको क्षमता सब्सट्रेटको सतह संरचनाको आधारमा निर्धारण गर्न सकिन्छ।हामीले स्तम्भ र विमानहरूमा Si र Cu सह-जमा गरेर EGaIn को भिजाउने र अवशोषणमा सतह संरचनाको प्रभावको अनुसन्धान गर्यौं (पूरक चित्र 6)।EGaIn सम्पर्क कोण ~160° बाट ~80° सम्म घट्छ किनभने Si/Cu बाइनरी सतह समतल तामा सामग्रीमा 0 देखि 75% सम्म बढ्छ।७५% Cu/25% Si सतहको लागि, \({\theta}_{0}\) ~80° हो, जुन माथिको परिभाषा अनुसार ०.४३ बराबर \({L}_{c}\) सँग मेल खान्छ। ।किनभने स्तम्भहरू l = H = 25 μm L बराबर 1 थ्रेसहोल्ड \({L}_{c}\) भन्दा ठूलो, ढाँचा पछि 75% Cu/25% Si सतह स्थिरीकरणको कारणले अवशोषित गर्दैन।EGaIn को सम्पर्क कोण Si को जोड संग बढ्छ, उच्च H वा तल्लो l पिनिङ र गर्भाधान हटाउन आवश्यक छ।तसर्थ, सम्पर्क कोण (जस्तै \({\theta}_{0}\)) सतहको रासायनिक संरचनामा निर्भर हुने हुनाले, यसले सूक्ष्म संरचनामा imbibition हुन्छ कि हुँदैन भनेर पनि निर्धारण गर्न सक्छ।
ढाँचायुक्त तामा/PDMS मा EGaIn अवशोषणले तरल धातुलाई उपयोगी ढाँचामा भिजाउन सक्छ।imbibition पैदा गर्ने स्तम्भ रेखाहरूको न्यूनतम संख्याको मूल्याङ्कन गर्न, EGaIn को भिजाउने गुणहरू Cu/PDMS मा 1 देखि 101 सम्मको विभिन्न स्तम्भ रेखा नम्बरहरू समावेश गरी पोस्ट-प्याटर्न लाइनहरूसँग अवलोकन गरियो (चित्र 3)।भिजेको समस्या मुख्यतया पोस्ट-प्याटर्निङ क्षेत्रमा हुन्छ।EGaIn wicking विश्वसनीय रूपमा अवलोकन गरिएको थियो र स्तम्भहरूको पङ्क्तिहरूको संख्या संग wicking लम्बाइ बढ्यो।दुई वा कम रेखाहरू भएका पोस्टहरू हुँदा अवशोषण लगभग कहिले पनि हुँदैन।यो केशिका दबाव बढेको कारण हुन सक्छ।स्तम्भ ढाँचामा अवशोषण हुनको लागि, EGaIn टाउकोको वक्रताको कारणले गर्दा केशिकाको दबाबलाई पार गर्नुपर्दछ (पूरक चित्र 7)।स्तम्भ ढाँचाको साथ एकल पङ्क्ति EGaIn हेडको लागि 12.5 µm को वक्रताको त्रिज्या मान्दै, केशिका दबाव ~ 0.98 atm (~740 Torr) हो।यो उच्च ल्याप्लेस दबाबले EGaIn को अवशोषणको कारणले गीला हुनबाट रोक्न सक्छ।साथै, स्तम्भहरूको थोरै पङ्क्तिहरूले EGaIn र स्तम्भहरू बीचको केशिका कार्यको कारणले अवशोषण बल कम गर्न सक्छ।
संरचित Cu/PDMS मा हावामा विभिन्न चौडाइ (w) को ढाँचाको साथ EGaIn को एक थोपा (HCl भापको सम्पर्कमा आउनु अघि)।माथिबाट सुरु हुने र्याकका पङ्क्तिहरू: 101 (w = 5025 µm), 51 (w = 2525 µm), 21 (w = 1025 µm), र 11 (w = 525 µm)।b EGaIn को दिशात्मक भिजाउने (a) 10 मिनेटको लागि HCl भापको सम्पर्क पछि।c, d स्तम्भ संरचनाको साथ Cu/PDMS मा EGaIn को भिजाउने (c) दुई पङ्क्ति (w = 75 µm) र (d) एक पङ्क्ति (w = 25 µm)।यी तस्बिरहरू एचसीएल वाष्पको जोखिममा 10 मिनेट पछि लिइएका थिए।(a, b) र (c, d) मा स्केल बारहरू क्रमशः 5 mm र 200 µm छन्।(c) मा तीरहरूले अवशोषणको कारणले EGaIn टाउकोको वक्रतालाई संकेत गर्दछ।
पोस्ट-प्याटर्न गरिएको Cu/PDMS मा EGaIn को अवशोषणले EGaIn लाई चयनात्मक भिजाएर गठन गर्न अनुमति दिन्छ (चित्र 4)।जब EGaIn को एक थोपा ढाँचाको क्षेत्रमा राखिन्छ र HCl भापमा पर्दा, EGaIn ड्रप पहिले पतन हुन्छ, एसिडले स्केल हटाउँदा सानो सम्पर्क कोण बनाउँछ।पछि, अवशोषण ड्रपको किनारबाट सुरु हुन्छ।सेन्टिमिटर-स्केल EGaIn (चित्र 4a, c) बाट ठूलो क्षेत्रको ढाँचा प्राप्त गर्न सकिन्छ।अवशोषण टोपोग्राफिक सतहमा मात्र हुने भएकोले, EGaIn ले ढाँचा क्षेत्रलाई मात्र भिजाउँछ र समतल सतहमा पुग्दा लगभग भिज्न बन्द गर्छ।फलस्वरूप, EGaIn ढाँचाहरूको तीव्र सीमाहरू अवलोकन गरिन्छ (चित्र 4d, e)।अंजीर मा।4b ले देखाउँछ कि कसरी EGaIn ले असंरचित क्षेत्रलाई आक्रमण गर्छ, विशेष गरी जहाँ EGaIn ड्रपलेट मूल रूपमा राखिएको थियो।यो किनभने यस अध्ययनमा प्रयोग गरिएको EGaIn थोपाहरूको सबैभन्दा सानो व्यास ढाँचामा अक्षरहरूको चौडाइ भन्दा बढी थियो।EGaIn को ड्रपहरू 27-G सुई र सिरिंज मार्फत म्यानुअल इन्जेक्सनद्वारा ढाँचा साइटमा राखिएको थियो, जसको परिणामस्वरूप न्यूनतम आकार 1 मिमीको साथ ड्रपहरू निस्कन्छन्।यो समस्या साना EGaIn थोपाहरू प्रयोग गरेर समाधान गर्न सकिन्छ।समग्रमा, चित्र 4 ले देखाउँछ कि EGaIn को सहज भिजाउन प्रेरित गर्न सकिन्छ र माइक्रोस्ट्रक्चर गरिएको सतहहरूमा निर्देशित गर्न सकिन्छ।अघिल्लो कामको तुलनामा, यो भिजाउने प्रक्रिया अपेक्षाकृत छिटो छ र पूर्ण भिजाउनको लागि कुनै बाह्य बल आवश्यक पर्दैन (पूरक तालिका २)।
विश्वविद्यालयको प्रतीक, बिजुली बोल्टको रूपमा अक्षर b, c।अवशोषित क्षेत्र D = l = 25 µm को साथ स्तम्भहरूको एरेले ढाकिएको छ।d, e (c) मा रिबहरूको विस्तारित छविहरू।(a–c) र (d, e) मा स्केल बारहरू क्रमशः 5 mm र 500 µm छन्।(c–e) मा, ग्यालियम अक्साइड र HCl वाष्प बीचको प्रतिक्रियाको परिणाम स्वरूप सोखन पछि सतहमा साना थोपाहरू पानीमा परिणत हुन्छन्।ओसिलोमा पानीको गठनको कुनै महत्त्वपूर्ण प्रभाव परेको छैन।पानी सजिलै एक साधारण सुकाउने प्रक्रिया मार्फत हटाइन्छ।
EGaIn को तरल प्रकृतिको कारणले गर्दा, EGaIn लेपित Cu/PDMS (EGaIn/Cu/PDMS) लचिलो र स्ट्रेचेबल इलेक्ट्रोडहरूको लागि प्रयोग गर्न सकिन्छ।चित्र 5a ले विभिन्न भारहरू अन्तर्गत मूल Cu/PDMS र EGaIn/Cu/PDMS को प्रतिरोध परिवर्तनहरू तुलना गर्दछ।Cu/PDMS को प्रतिरोध तनावमा तीव्र रूपमा बढ्छ, जबकि EGaIn/Cu/PDMS को प्रतिरोध तनावमा कम रहन्छ।अंजीर मा।5b र d ले भोल्टेज आवेदन अघि र पछि कच्चा Cu/PDMS र EGaIn/Cu/PDMS को SEM छविहरू र सम्बन्धित EMF डेटा देखाउँछ।अक्षुण्ण Cu/PDMS को लागि, विरूपणले लोच बेमेलको कारण PDMS मा जम्मा गरिएको हार्ड Cu फिल्ममा दरार पैदा गर्न सक्छ।यसको विपरित, EGaIn/Cu/PDMS का लागि, EGaIn ले Cu/PDMS सब्सट्रेटलाई अझै राम्रोसँग कोट गर्छ र स्ट्रेन लागू गरेपछि पनि कुनै दरार वा महत्त्वपूर्ण विकृति बिना विद्युतीय निरन्तरता कायम राख्छ।EDS डाटाले पुष्टि गर्‍यो कि EGaIn बाट ग्यालियम र इन्डियम समान रूपमा Cu/PDMS सब्सट्रेटमा वितरण गरिएको थियो।यो उल्लेखनीय छ कि EGaIn फिल्मको मोटाई समान छ र स्तम्भहरूको उचाइसँग तुलना गर्न सकिन्छ। यो थप स्थलाकृतिक विश्लेषणद्वारा पनि पुष्टि हुन्छ, जहाँ EGaIn फिल्मको मोटाई र पोस्टको उचाइ बीचको सापेक्ष भिन्नता <10% (पूरक चित्र 8 र तालिका 3) हो। यो थप स्थलाकृतिक विश्लेषणद्वारा पनि पुष्टि हुन्छ, जहाँ EGaIn फिल्मको मोटाई र पोस्टको उचाइ बीचको सापेक्ष भिन्नता <10% (पूरक चित्र 8 र तालिका 3) हो। Это также подтверждается дальнейшим топографическим анализом, где относительная разница между толщиной пленевявыайстой пленейшим 10% (Dopolnitelnыy ris. 8 र таблица 3)। यो थप स्थलाकृतिक विश्लेषणले पनि पुष्टि गरेको छ, जहाँ EGaIn फिल्म मोटाई र स्तम्भको उचाइ बीचको सापेक्ष भिन्नता <10% (पूरक चित्र 8 र तालिका 3) हो।进一步的形貌分析也证实了这一点，其中EGaIn ३)। <१०% Это также было подтверждено дальнейшим топографическим анализом, где относительная разница между толщиной пленейшим толщиной пленейшим <10% (дополнительный ris. 8 र таблица 3)। यो थप स्थलाकृतिक विश्लेषण द्वारा पनि पुष्टि भएको थियो, जहाँ EGaIn फिल्म मोटाई र स्तम्भ उचाइ बीचको सापेक्ष भिन्नता <10% (पूरक चित्र 8 र तालिका 3) थियो।यो इम्बिबिशन-आधारित भिजाउनेले EGaIn कोटिंग्सको मोटाईलाई राम्रोसँग नियन्त्रण गर्न र ठूला क्षेत्रहरूमा स्थिर राख्न अनुमति दिन्छ, जुन अन्यथा यसको तरल प्रकृतिको कारणले चुनौतीपूर्ण हुन्छ।आंकडा 5c र e ले मूल Cu/PDMS र EGaIn/Cu/PDMS को विकृतिसँग चालकता र प्रतिरोध तुलना गर्दछ।डेमोमा, अनटच गरिएको Cu/PDMS वा EGaIn/Cu/PDMS इलेक्ट्रोडहरूमा जडान हुँदा LED सक्रिय हुन्छ।जब अक्षुण्ण Cu/PDMS तानिन्छ, LED बन्द हुन्छ।जे होस्, EGaIn/Cu/PDMS इलेक्ट्रोडहरू लोडमा पनि विद्युतीय रूपमा जडान रहन्छन्, र LED प्रकाश मात्र बढेको इलेक्ट्रोड प्रतिरोधको कारण थोरै मधुरो भयो।
Cu/PDMS र EGaIn/Cu/PDMS मा बढ्दो भारको साथ एक सामान्यीकृत प्रतिरोध परिवर्तन हुन्छ।b, d SEM छविहरू र ऊर्जा फैलाउने एक्स-रे स्पेक्ट्रोस्कोपी (EDS) विश्लेषण (माथि) र पछि (तल) पोलीडिप्लेक्सहरू (b) Cu/PDMS र (d) EGaIn/Cu/methylsiloxane मा लोड गरिएको।c, e LEDs (c) Cu/PDMS र (e) EGaIn/Cu/PDMS अघि (माथि) र पछि (तल) स्ट्रेचिङ (~ 30% तनाव) मा संलग्न।(b) र (d) मा स्केल बार 50 µm छ।
अंजीर मा।6a ले EGaIn/Cu/PDMS को प्रतिरोध 0% देखि 70% सम्मको तनावको कार्यको रूपमा देखाउँछ।प्रतिरोधको वृद्धि र रिकभरी विरूपणसँग समानुपातिक छ, जुन इन्कम्प्रेसिबल सामग्री (R/R0 = (1 + ε)2) को लागि Pouillet को कानूनसँग राम्रो सम्झौतामा छ, जहाँ R प्रतिरोध हो, R0 प्रारम्भिक प्रतिरोध हो, ε स्ट्रेन 43 हो। अन्य अध्ययनहरूले देखाएको छ कि जब तन्काइन्छ, तरल माध्यममा ठोस कणहरूले आफूलाई पुन: व्यवस्थित गर्न सक्छन् र राम्रो एकताको साथ अधिक समान रूपमा वितरित हुन सक्छन्, जसले गर्दा ड्र्याग 43, 44 मा वृद्धि कम हुन्छ। यस कार्यमा, तथापि, कन्डक्टर भोल्युमको आधारमा 99% तरल धातु हो किनभने Cu फिल्महरू मात्र 100 एनएम बाक्लो हुन्छन्। यस कार्यमा, तथापि, कन्डक्टर भोल्युमको आधारमा 99% तरल धातु हो किनभने Cu फिल्महरू मात्र 100 एनएम बाक्लो हुन्छन्। Однако в этой работе проводник состоит из >99% жидкого металла по объему, так как пленки Cu имеют толщину всего 100. जे होस्, यस कार्यमा, कन्डक्टरले भोल्युमको आधारमा> 99% तरल धातु समावेश गर्दछ, किनकि Cu फिल्महरू मात्र 100 एनएम बाक्लो हुन्छन्।然而,在这项工作中，由于Cu 薄膜只有100 nm 厚，因此导体是>99% 的液态金属（扡牡。然而,在这项工作中，由于Cu 薄膜只有100 nm 厚，因此导体是>99%यद्यपि, यस कार्यमा, Cu फिलिम मात्र 100 एनएम मोटो भएकोले, कन्डक्टरमा 99% भन्दा बढी तरल धातु (भोल्युम द्वारा) हुन्छ।त्यसकारण, हामी Cu ले कन्डक्टरहरूको इलेक्ट्रोमेकानिकल गुणहरूमा महत्त्वपूर्ण योगदान पुर्‍याउने आशा गर्दैनौं।
दायरामा EGaIn/Cu/PDMS प्रतिरोध बनाम 0–70% मा तनावमा सामान्य परिवर्तन।PDMS असफल हुनु अघि अधिकतम तनाव पुग्यो 70% (पूरक चित्र। 9)।रातो थोप्लाहरू Puet को कानून द्वारा भविष्यवाणी गरिएको सैद्धांतिक मानहरू हुन्।b EGaIn/Cu/PDMS चालकता स्थिरता परीक्षण दोहोर्याइएको स्ट्रेच-स्ट्रेच चक्रको समयमा।चक्रीय परीक्षणमा 30% तनाव प्रयोग गरिएको थियो।इनसेट मा स्केल बार 0.5 सेमी छ।L स्ट्रेच गर्नु अघि EGaIn/Cu/PDMS को प्रारम्भिक लम्बाइ हो।
मापन कारक (GF) ले सेन्सरको संवेदनशीलता व्यक्त गर्दछ र स्ट्रेन 45 मा परिवर्तनको प्रतिरोधमा परिवर्तनको अनुपातको रूपमा परिभाषित गरिएको छ।धातुको ज्यामितीय परिवर्तनका कारण GF 10% स्ट्रेनमा 1.7 बाट 70% स्ट्रेनमा 2.6 मा बढ्यो।अन्य स्ट्रेन गेजहरूको तुलनामा, GF EGaIn/Cu/PDMS मान मध्यम छ।सेन्सरको रूपमा, यद्यपि यसको GF विशेष रूपमा उच्च नहुन सक्छ, EGaIn/Cu/PDMS ले आवाज अनुपात लोडमा कम संकेतको प्रतिक्रियामा बलियो प्रतिरोध परिवर्तन प्रदर्शन गर्दछ।EGaIn/Cu/PDMS को चालकता स्थिरता मूल्याङ्कन गर्न, बिजुली प्रतिरोध 30% तनावमा दोहोर्याइएको स्ट्रेच-स्ट्रेच चक्रको समयमा निगरानी गरिएको थियो।अंजीर मा देखाइएको छ।6b, 4000 स्ट्रेचिङ साइकल पछि, प्रतिरोध मान 10% भित्र रह्यो, जुन बारम्बार स्ट्रेचिङ चक्रको समयमा स्केलको निरन्तर गठनको कारण हुन सक्छ।यसरी, स्ट्रेचेबल इलेक्ट्रोडको रूपमा EGaIn/Cu/PDMS को दीर्घकालीन विद्युतीय स्थिरता र स्ट्रेन गेजको रूपमा सिग्नलको विश्वसनीयता पुष्टि भयो।
यस लेखमा, हामी घुसपैठको कारण माइक्रोस्ट्रक्चर गरिएको धातु सतहहरूमा GaLM को सुधारिएको भिजाउने गुणहरू छलफल गर्छौं।एचसीएल वाष्पको उपस्थितिमा स्तम्भ र पिरामिड धातु सतहहरूमा EGaIn को सहज पूर्ण भिजाइएको थियो।यो Wenzel मोडेल र wicking प्रक्रिया को आधारमा संख्यात्मक रूपमा व्याख्या गर्न सकिन्छ, जसले wicking-प्रेरित भिजेको लागि आवश्यक पोस्ट-माइक्रोस्ट्रक्चरको आकार देखाउँछ।EGaIn को सहज र चयनात्मक भिजाउने, माइक्रोस्ट्रक्चर गरिएको धातुको सतहद्वारा निर्देशित, यसले ठूला क्षेत्रहरूमा समान कोटिंगहरू लागू गर्न र तरल धातुको ढाँचाहरू बनाउन सम्भव बनाउँछ।EGaIn-coated Cu/PDMS सब्सट्रेटहरूले SEM, EDS, र विद्युतीय प्रतिरोध मापनद्वारा पुष्टि गरिए अनुसार, स्ट्रेच गर्दा र बारम्बार स्ट्रेचिङ चक्र पछि पनि विद्युतीय जडानहरू कायम राख्छन्।थप रूपमा, EGaIn को साथ लेपित Cu/PDMS को विद्युतीय प्रतिरोध लागू गरिएको स्ट्रेनको अनुपातमा उल्टो र भरपर्दो रूपमा परिवर्तन हुन्छ, यसले स्ट्रेन सेन्सरको रूपमा यसको सम्भावित अनुप्रयोगलाई संकेत गर्दछ।imbibition को कारण तरल धातु गीला सिद्धान्त द्वारा प्रदान सम्भावित लाभहरू निम्नानुसार छन्: (1) GaLM कोटिंग र ढाँचा बाह्य बल बिना प्राप्त गर्न सकिन्छ;(२) तामा-लेपित माइक्रोस्ट्रक्चर सतहमा GaLM भिजाउने थर्मोडाइनामिक हो।परिणामस्वरूप GaLM फिल्म विरूपण अन्तर्गत पनि स्थिर छ;(3) तामा-लेपित स्तम्भको उचाइ परिवर्तन गर्नाले नियन्त्रित मोटाईको साथ GaLM फिल्म बनाउन सक्छ।थप रूपमा, यस दृष्टिकोणले फिल्म बनाउन आवश्यक GaLM को मात्रा घटाउँछ, किनकि स्तम्भहरूले फिल्मको भाग ओगटेको छ।उदाहरणका लागि, जब 200 μm (25 μm को स्तम्भहरू बीचको दूरीको साथ) को व्यास भएको स्तम्भहरूको एर्रे प्रस्तुत गरिन्छ, फिल्म निर्माणको लागि आवश्यक GaLM को भोल्युम (~9 μm3/μm2) बिना फिल्मको भोल्युमसँग तुलना गर्न सकिन्छ। स्तम्भहरू।(25 µm3/µm2)।यद्यपि, यस अवस्थामा, यो ध्यानमा राख्नु पर्छ कि सैद्धांतिक प्रतिरोध, Puet को कानून अनुसार अनुमानित, पनि नौ गुणा बढ्छ।समग्रमा, यस लेखमा छलफल गरिएको तरल धातुहरूको अद्वितीय भिजाउने गुणहरूले स्ट्रेचेबल इलेक्ट्रोनिक्स र अन्य उदीयमान अनुप्रयोगहरूको लागि विभिन्न सब्सट्रेटहरूमा तरल धातुहरू जम्मा गर्ने प्रभावकारी तरिका प्रस्ताव गर्दछ।
PDMS सब्सट्रेटहरू Sylgard 184 matrix (Dow Corning, USA) र हार्डनरलाई 10:1 र 15:1 को अनुपातमा तन्य परीक्षणको लागि मिश्रण गरेर तयार पारिएको थियो, त्यसपछि 60 डिग्री सेल्सियसमा ओभनमा क्युर गरेर।कपर वा सिलिकन सिलिकन वेफरहरूमा जम्मा गरिएको थियो (सिलिकन वेफर, नामकाङ हाई टेक्नोलोजी कं, लिमिटेड, कोरिया गणतन्त्र) र PDMS सब्सट्रेटहरू 10 एनएम बाक्लो टाइटेनियम चिपकने तहको साथ कस्टम स्पटरिङ प्रणाली प्रयोग गरी।स्तम्भ र पिरामिडल संरचनाहरू सिलिकन वेफर फोटोलिथोग्राफिक प्रक्रिया प्रयोग गरेर PDMS सब्सट्रेटमा जम्मा गरिन्छ।पिरामिड ढाँचाको चौडाइ र उचाइ क्रमशः २५ र १८ µm छ।पट्टी ढाँचाको उचाइ 25 µm, 10 µm, र 1 µm मा निश्चित गरिएको थियो, र यसको व्यास र पिच 25 देखि 200 µm सम्म भिन्न थियो।
EGaIn को सम्पर्क कोण (गैलियम 75.5%/इन्डियम 24.5%, >99.99%, सिग्मा एल्ड्रिच, कोरिया गणतन्त्र) ड्रप-आकार विश्लेषक (DSA100S, KRUSS, जर्मनी) प्रयोग गरेर मापन गरिएको थियो। EGaIn को सम्पर्क कोण (गैलियम 75.5%/इन्डियम 24.5%, >99.99%, सिग्मा एल्ड्रिच, कोरिया गणतन्त्र) ड्रप-आकार विश्लेषक (DSA100S, KRUSS, जर्मनी) प्रयोग गरेर मापन गरिएको थियो। Краевой угол EGaIn (gallii 75,5 %/INDIY 24,5 %, >99,99 %, Sigma Aldrich, Республика Корея) जर्मन)। EGaIn को किनारा कोण (ग्यालियम 75.5%/इन्डियम 24.5%, > 99.99%, सिग्मा एल्ड्रिच, कोरिया गणतन्त्र) एक थोपा विश्लेषक (DSA100S, KRUSS, जर्मनी) प्रयोग गरेर मापन गरिएको थियो। EGaIn（镓75.5%/铟24.5%，>99.99%, Sigma Aldrich, 大韩民国）的接触角使用滴形分析仪（DSA100S.K.RU EGaIn (gallium75.5%/indium24.5%, >99.99%, Sigma Aldrich, 大韩民国) एक सम्पर्क विश्लेषक (DSA100S, KRUSS, जर्मनी) प्रयोग गरेर मापन गरिएको थियो। Краевой угол EGaIn (gallii 75,5%/INDII 24,5%, >99,99%, सिग्मा एल्ड्रिच, Республика Корея) म्यानिया)। EGaIn को किनारा कोण (गैलियम 75.5%/इन्डियम 24.5%, >99.99%, सिग्मा एल्ड्रिच, कोरिया गणतन्त्र) आकार क्याप विश्लेषक (DSA100S, KRUSS, जर्मनी) प्रयोग गरेर मापन गरिएको थियो।सब्सट्रेटलाई 5 सेमी × 5 सेमी × 5 सेमी गिलास च्याम्बरमा राख्नुहोस् र 0.5 मिमी व्यासको सिरिन्ज प्रयोग गरेर सब्सट्रेटमा EGaIn को 4-5 μl ड्रप राख्नुहोस्।HCl भाप माध्यम सिर्जना गर्न, 20 μL HCl समाधान (37 wt.%, सामचुन केमिकल्स, कोरिया गणतन्त्र) सब्सट्रेटको छेउमा राखिएको थियो, जुन 10 सेकेन्ड भित्र च्याम्बर भर्न पर्याप्त बाष्पीकरण गरिएको थियो।
सतह SEM (Tescan Vega 3, Tescan Korea, गणतन्त्र कोरिया) को प्रयोग गरेर चित्रण गरिएको थियो।EDS (Tescan Vega 3, Tescan Korea, गणतन्त्र कोरिया) को मौलिक गुणात्मक विश्लेषण र वितरण अध्ययन गर्न प्रयोग गरिएको थियो।EGaIn/Cu/PDMS सतह टोपोग्राफी एक अप्टिकल प्रोफिलोमीटर (The Profilm3D, Filmetrics, USA) को प्रयोग गरेर विश्लेषण गरिएको थियो।
स्ट्रेचिङ साइकलको समयमा विद्युतीय चालकतामा भएको परिवर्तनको अनुसन्धान गर्न, EGaIn सँग र बिना नमूनाहरूलाई स्ट्रेचिङ उपकरण (बेन्डिङ एण्ड स्ट्रेचेबल मेसिन सिस्टम, SnM, कोरिया रिपब्लिक) मा क्ल्याम्प गरिएको थियो र किथले 2400 स्रोत मिटरमा विद्युतीय रूपमा जडान गरिएको थियो। स्ट्रेचिङ साइकलको समयमा विद्युतीय चालकतामा भएको परिवर्तनको अनुसन्धान गर्न, EGaIn सँग र बिना नमूनाहरूलाई स्ट्रेचिङ उपकरण (बेन्डिङ एण्ड स्ट्रेचेबल मेसिन सिस्टम, SnM, कोरिया रिपब्लिक) मा क्ल्याम्प गरिएको थियो र किथले 2400 स्रोत मिटरमा विद्युतीय रूपमा जडान गरिएको थियो। Для исследования изменения электропроводности во время циклов растяжения образцы с EGaIn и без него закрепляли на образания tchable मेशिन प्रणाली, SnM, Республика Корея) и электрически подключали к измерителю источника Keithley 2400। स्ट्रेचिङ साइकलको समयमा विद्युतीय चालकतामा भएको परिवर्तनको अध्ययन गर्न, EGaIn सँग र बिना नमूनाहरू स्ट्रेचिङ उपकरण (बेन्डिङ एण्ड स्ट्रेचेबल मेसिन सिस्टम, SnM, कोरिया गणतन्त्र) मा माउन्ट गरिएको थियो र किथले 2400 स्रोत मिटरमा विद्युतीय रूपमा जडान गरिएको थियो।स्ट्रेचिङ साइकलको समयमा विद्युतीय चालकतामा भएको परिवर्तनको अध्ययन गर्न, EGaIn सँग र बिना नमूनाहरू स्ट्रेचिङ उपकरण (बेन्डिङ एण्ड स्ट्रेचिङ मेसिन सिस्टम, SnM, कोरिया गणतन्त्र) मा माउन्ट गरिएको थियो र विद्युतीय रूपमा Keithley 2400 SourceMeter मा जडान गरिएको थियो।नमूना तनाव को 0% देखि 70% को दायरामा प्रतिरोध मा परिवर्तन मापन गर्दछ।स्थिरता परीक्षणको लागि, प्रतिरोधमा परिवर्तन 4000 30% तनाव चक्रहरूमा मापन गरिएको थियो।
अध्ययन डिजाइनको बारेमा थप जानकारीको लागि, यस लेखमा लिङ्क गरिएको प्रकृति अध्ययन सार हेर्नुहोस्।
यस अध्ययनको नतिजालाई समर्थन गर्ने डाटा पूरक जानकारी र कच्चा डाटा फाइलहरूमा प्रस्तुत गरिएको छ।यो लेख मूल डाटा प्रदान गर्दछ।
Daeneke, T. et al।तरल धातु: रासायनिक आधार र अनुप्रयोगहरू।रासायनिक।समाज।४७, ४०७३–४११११ (२०१८)।
लिन, वाई, जेन्जर, जे एन्ड डिकी, एमडी विशेषताहरू, निर्माण, र ग्यालियम-आधारित तरल धातु कणहरूको अनुप्रयोग। Lin, Y., Genzer, J. & Dickey, MD विशेषताहरू, निर्माण, र ग्यालियम-आधारित तरल धातु कणहरूको अनुप्रयोग।लिन, वाई, जेन्जर, जे र डिकी, एमडी प्रोपर्टीज, ग्यालियम-आधारित तरल धातु कणहरूको निर्माण र अनुप्रयोग। लिन, वाई., जेन्जर, जे एन्ड डिकी, एमडी 镓基液态金属颗粒的属性、制造和应用। लिन, वाई, जेन्जर, जे एण्ड डिकी, एमडीलिन, वाई, जेन्जर, जे र डिकी, एमडी प्रोपर्टीज, ग्यालियम-आधारित तरल धातु कणहरूको निर्माण र अनुप्रयोग।उन्नत विज्ञान।७, २०००–१९२ (२०२०)।
Koo, HJ, So, JH, Dickey, MD र Velev, OD Towards all-soft Matter circuits: memristor विशेषताहरू भएका अर्ध-तरल उपकरणहरूको प्रोटोटाइपहरू। Koo, HJ, So, JH, Dickey, MD र Velev, OD Towards all-soft Matter circuits: memristor विशेषताहरू भएका अर्ध-तरल उपकरणहरूको प्रोटोटाइपहरू।Koo, HJ, So, JH, Dickey, MD, र Velev, OD पूर्ण रूपमा नरम पदार्थबाट बनेको सर्किटहरू: मेमरिस्टर विशेषताहरू भएका अर्ध-तरल उपकरणहरूको प्रोटोटाइपहरू। Koo, HJ, So, JH, Dickey, MD & Velev, OD 走向全软物质电路：具有忆阻器特性的准液体设备原型। कू, एचजे, सो, जेएच, डिकी, एमडी र भेलेभ, ओडीKoo, HJ, So, JH, Dickey, MD, र Velev, OD Towards Circuits All Soft Matter: Memristor गुणहरूसँग अर्ध-फ्लुइड उपकरणहरूको प्रोटोटाइपहरू।उन्नत अल्मा मेटर।२३, ३५५९–३५६४ (२०११)।
Bilodeau, RA, Zemlyanov, DY र Kramer, RK तरल धातु स्विचहरू वातावरणीय रूपमा उत्तरदायी इलेक्ट्रोनिक्सका लागि। Bilodeau, RA, Zemlyanov, DY र Kramer, RK तरल धातु स्विचहरू वातावरणीय रूपमा उत्तरदायी इलेक्ट्रोनिक्सका लागि।Bilodo RA, Zemlyanov D. Yu., Kramer RK तरल धातु स्विचहरू पर्यावरण अनुकूल इलेक्ट्रोनिक्सका लागि। Bilodeau, RA, Zemlyanov, DY & Kramer, RK 用于环境响应电子产品的液态金属开关। Bilodeau, RA, Zemlyanov, DY & Kramer, RKBilodo RA, Zemlyanov D. Yu., Kramer RK तरल धातु स्विचहरू पर्यावरण अनुकूल इलेक्ट्रोनिक्सका लागि।उन्नत अल्मा मेटर।इन्टरफेस 4, 1600913 (2017)।
त्यसैले, JH, Koo, HJ, Dickey, MD र Velev, OD Ionic वर्तमान सुधार तरल-धातु इलेक्ट्रोडको साथ सफ्ट-म्याटर डायोडहरूमा। त्यसोभए, JH, Koo, HJ, Dickey, MD र Velev, OD Ionic वर्तमान सुधार तरल-धातु इलेक्ट्रोडको साथ सफ्ट-म्याटर डायोडहरूमा। Так, JH, Koo, HJ, Dickey, MD & Velev, OD Ионное выпрямление тока в диодах из мягкого материала с электродами из жидкого метами. यसरी, JH, Koo, HJ, Dickey, MD र Velev, OD Ionic वर्तमान सुधार तरल धातु इलेक्ट्रोडको साथ नरम सामग्री डायोडहरूमा। त्यसैले, JH, Koo, HJ, Dickey, MD & Velev, OD 带液态金属电极的软物质二极管中的离子电流整流। त्यसैले, JH, Koo, HJ, Dickey, MD र Velev, OD Так, JH, Koo, HJ, Dickey, MD & Velev, OD Ионное выпрямление тока в диодах из мягкого материала с жидкометаллическими электрод. यसरी, JH, Koo, HJ, Dickey, MD र Velev, OD Ionic वर्तमान सुधार तरल धातु इलेक्ट्रोडको साथ नरम सामग्री डायोडहरूमा।विस्तारित क्षमताहरू।अल्मा mater।२२, ६२५–६३१ (२०१२)।
Kim, M.-G., Brown, DK & Brand, O. Nanofabrication for all-soft and high-density electronic devices for liquid metal. Kim, M.-G., Brown, DK & Brand, O. Nanofabrication for all-soft and high-density electronic devices for liquid metal.Kim, M.-G., Brown, DK र ब्रान्ड, O. Nanofabrication सबै नरम र उच्च-घनत्व तरल धातु-आधारित इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरूको लागि।किम, एम.-जी., ब्राउन, डीके, र ब्रान्ड, ओ. तरल धातुमा आधारित उच्च-घनत्व, सबै-नरम इलेक्ट्रोनिक्सको नानोफेब्रिकेशन।राष्ट्रिय कम्युन।११, १–११ (२०२०)।
गुओ, आर एट अल।Cu-EGaIn अन्तरक्रियात्मक इलेक्ट्रोनिक्स र CT स्थानीयकरणको लागि एक्स्टेन्सिबल इलेक्ट्रोन शेल हो।अल्मा mater।स्तर।7. 1845-1853 (2020)।
Lopes, PA, Paisana, H., De Almeida, AT, Majidi, C. & Tavakoli, M. हाइड्रोप्रिन्टेड इलेक्ट्रोनिक्स: अल्ट्राथिन स्ट्रेचेबल एजी-इन-गा ई-स्किन फर बायोइलेक्ट्रोनिक्स र मानव-मेसिन अन्तरक्रिया। Lopes, PA, Paisana, H., De Almeida, AT, Majidi, C. & Tavakoli, M. हाइड्रोप्रिन्टेड इलेक्ट्रोनिक्स: अल्ट्राथिन स्ट्रेचेबल एजी-इन-गा ई-स्किन फर बायोइलेक्ट्रोनिक्स र मानव-मेसिन अन्तरक्रिया।Lopez, PA, Paysana, H., De Almeida, AT, Majidi, K., and Tawakoli, M. Hydroprinting Electronics: Ag-In-Ga Ultrathin Stretchable Electronic Skin for Bioelectronics and Human-Mine Interaction। Lopes, PA, Paisana, H., De Almeida, AT, Majidi, C. & Tavakoli, M. Hydroprinted electronics: ultrathin stretchable Ag-In-Ga E-Skin for Bioelectronics and human-Mine interaction। Lopes, PA, Paisana, H., De Almeida, AT, Majidi, C. & Tavakoli, M. Hydroprinted electronics: ultrathin stretchable Ag-In-Ga E-Skin for Bioelectronics and human-Mine interaction।Lopez, PA, Paysana, H., De Almeida, AT, Majidi, K., and Tawakoli, M. Hydroprinting Electronics: Ag-In-Ga Ultrathin Stretchable Electronic Skin for Bioelectronics and Human-Mine Interaction।ACS
याङ, वाई एट अल।पहिरन योग्य इलेक्ट्रोनिक्सका लागि तरल धातुहरूमा आधारित अल्ट्रा-टेन्साइल र इन्जिनियर गरिएको ट्राइबोइलेक्ट्रिक न्यानोजेनरेटरहरू।SAU Nano 12, 2027–2034 (2018)।
गाओ, के एट अल।कोठाको तापक्रममा तरल धातुहरूमा आधारित ओभरस्ट्रेच सेन्सरहरूको लागि माइक्रो च्यानल संरचनाहरूको विकास।विज्ञान।रिपोर्ट 9, 1-8 (2019)।
चेन, जी एट अल।EGaIn सुपरइलास्टिक कम्पोजिट फाइबरले 500% तन्य तनावलाई सामना गर्न सक्छ र पहिरन योग्य इलेक्ट्रोनिक्सको लागि उत्कृष्ट विद्युत चालकता छ।ACS ले अल्मा मेटरलाई जनाउँछ।इन्टरफेस १२, ६११२–६११८ (२०२०)।
Kim, S., Oh, J., Jeong, D. & Bae, J. सफ्ट सेन्सर प्रणालीहरूको लागि धातु इलेक्ट्रोडमा eutectic ग्यालियम–इन्डियमको प्रत्यक्ष तार। Kim, S., Oh, J., Jeong, D. & Bae, J. सफ्ट सेन्सर प्रणालीहरूको लागि धातु इलेक्ट्रोडमा eutectic ग्यालियम–इन्डियमको प्रत्यक्ष तार।Kim, S., Oh, J., Jeon, D. र Bae, J. सफ्ट सेन्सिङ प्रणालीका लागि धातु इलेक्ट्रोडसँग eutectic ग्यालियम-इन्डियमको प्रत्यक्ष बन्धन। Kim, S., Oh, J. Jeong, D. & Bae, J. 将共晶镓-铟直接连接到软传感器系统的金属电极। Kim, S., Oh, J., Jeong, D. & Bae, J. 就共晶 गैलियम-इन्डियम धातु इलेक्ट्रोड सीधा नरम सेन्सर प्रणालीमा संलग्न।Kim, S., Oh, J., Jeon, D. र Bae, J. सफ्ट सेन्सर प्रणालीहरूको लागि धातु इलेक्ट्रोडसँग eutectic ग्यालियम-इन्डियमको प्रत्यक्ष बन्धन।ACS ले अल्मा मेटरलाई जनाउँछ।इन्टरफेस 11, 20557–20565 (2019)।
युन, जी एट अल।तरल धातुले भरिएको चुम्बकीय इलास्टोमरहरू सकारात्मक पिजोइलेक्ट्रिकिटीको साथ।राष्ट्रिय कम्युन।१०, १–९ (२०१९)।
किम, केके प्रीस्ट्रेस्ड एनिसोट्रोपिक मेटल न्यानोवायरहरूको पर्कोलेसन ग्रिडहरूका साथ उच्च संवेदनशील र स्ट्रेचेबल बहुआयामी स्ट्रेन गेजहरू।नानोलेट।१५, ५२४०–५२४७ (२०१५)।
गुओ, एच., हान, वाई., झाओ, डब्ल्यू., याङ, जे. र झाङ्ग, एल. उच्च स्ट्रेचबिलिटीको साथ विश्वव्यापी स्वायत्त स्व-उपचार इलास्टोमर। गुओ, एच., हान, वाई., झाओ, डब्ल्यू., याङ, जे. र झाङ्ग, एल. उच्च स्ट्रेचबिलिटीको साथ विश्वव्यापी स्वायत्त स्व-उपचार इलास्टोमर।गुओ, एच., हान, यू., झाओ, डब्ल्यू., याङ, जे., र झांग, एल. उच्च लोचको साथ बहुमुखी आत्म-उपचार इलास्टोमर। गुओ, एच., हान, वाई., झाओ, डब्ल्यू., यांग, जे. र झांग, एल. 具有高拉伸性的通用自主自愈弹性体। गुओ, एच., हान, वाई., झाओ, डब्ल्यू., यांग, जे र झांग, एल।गुओ एच., हान यू, झाओ डब्ल्यू., याङ जे. र झाङ एल. बहुमुखी अफलाइन सेल्फ-हिलिंग उच्च तन्य इलास्टोमरहरू।राष्ट्रिय कम्युन।११, १–९ (२०२०)।
Zhu X. et al।तरल धातु मिश्र धातु कोर प्रयोग गरेर अल्ट्राड्रान धातु प्रवाहकीय फाइबर।विस्तारित क्षमताहरू।अल्मा mater।२३, २३०८–२३१४ (२०१३)।
खान, जे एट अल।तरल धातुको तारको इलेक्ट्रोकेमिकल प्रेसिङको अध्ययन।ACS ले अल्मा मेटरलाई जनाउँछ।इन्टरफेस 12, 31010–31020 (2020)।
ली एच एट अल।लचिलो विद्युतीय चालकता र प्रतिक्रियाशील कार्यका लागि बायोनानोफाइबरहरूका साथ तरल धातुका थोपाहरूको वाष्पीकरण-प्रेरित सिंटरिंग।राष्ट्रिय कम्युन।१०, १–९ (२०१९)।
डिकी, एमडी र अन्य।Eutectic gallium-indium (EGaIn): तरल धातु मिश्र धातु कोठाको तापक्रममा माइक्रो च्यानलहरूमा स्थिर संरचनाहरू बनाउन प्रयोग गरिन्छ।विस्तारित क्षमताहरू।अल्मा mater।18, 1097-1104 (2008)।
Wang, X., Guo, R. & Liu, J. तरल धातु आधारित नरम रोबोटिक्स: सामग्री, डिजाइन, र अनुप्रयोगहरू। Wang, X., Guo, R. & Liu, J. तरल धातु आधारित नरम रोबोटिक्स: सामग्री, डिजाइन, र अनुप्रयोगहरू।वाङ, एक्स, गुओ, आर र लिउ, जे तरल धातुमा आधारित सफ्ट रोबोटिक्स: सामग्री, निर्माण र अनुप्रयोगहरू। वांग, एक्स, गुओ, आर र लिउ, जे 基于液态金属的软机器人：材料、设计和应用। Wang, X., Guo, R. & Liu, J. तरल धातुमा आधारित नरम रोबोटहरू: सामग्री, डिजाइन र अनुप्रयोगहरू।वाङ, एक्स, गुओ, आर र लिउ, जे तरल धातुमा आधारित सफ्ट रोबोटहरू: सामग्री, निर्माण र अनुप्रयोगहरू।उन्नत अल्मा मेटर।प्रविधि 4, 1800549 (2019)।