استفاده از فلز مایع برای فراوری وسایل الکترونیکی انعطاف پذیر - وبلاگ شخصی من

به گزارش وبلاگ شخصی من به نقل از نیواطلس، مقاومت در برابر نفوذ گازها و مایعات یکی از چالش های ساخت مصنوعات فلزی است، اما ماده تازه می تواند برای ساخت باتری های انعطاف پذیر یا وسایل الکترونیکی پوشیدنی مفید باشد.

طراحی هر ماده ای مستلزم ایجاد تناسب بین ویژگی های مختلف آن است. اگر قرار باشد یک ماده فلزی گازها و مایعات را دور نگه دارد، پس باید سخت و سفت باشد. از طرف دیگر اگر به فلزی با کمی انعطاف احتیاج دارید، حداقل مقداری گاز یا مایع به آن نفوذ می نماید.

اما در یک مطالعه نو، محققان دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی (NCSU) ماده نوی ساخته اند که در هر دو زمینه شرایط خوبی دارد. کلید اصلی ساخت این فلز، آلیاژ عجیبی است که به نام گالیم و ای ندیم یوتکتیک (EGaIn) شناخته شده و از آن دو فلز نرم به شکل مایع در دمای عادی به دست می آید.

ثابت شده که EGaIn یک ماده همه کاره است و در سال های اخیر به عنوان یک کاتالیزور جذب کربن، در ایمپلنت های قابل حل، و دستگاه های الکترونیکی قابل کشش و چرخش مورد استفاده بوده است.

این گروه برای ساخت ماده نو یادشده، لایه نازکی از EGaIn را در درون یک پلیمر الاستیک قرار دادند. در داخل پلیمر مجموعه ای از مهره های شیشه ای ریز وجود داشت که مانع از تجمع EGaIn در یک نقطه می گردد. این ویژگی، ماده نو را به پلیمری کشسان و انعطاف پذیر با مرکزیت فلز مایع تبدیل می نماید که به طور مؤثری از عبور گازها و مایعات جلوگیری می نماید.

در آزمایش های آنالیز اثربخشی این ماده، فلز مایع مذکور در طول زمان تبخیر نشد و هیچ گاز یا مایعی به آن نفوذ نکرد یا از آن خارج نشد که نشان می دهد محصول مذکور یک مانع مؤثر است.

در آزمایش های دقیق تر، این پلیمر به عنوان یک ابزار مهر و موم در دستگاه های الکترونیکی، از جمله باتری و سیستم انتقال حرارت، کار کرد. پلیمر یادشده با تغییراتی در دستگاه های ارتباط بی سیم نیز قابل استفاده خواهد بود. با این حال هزینه بالای فراوری آن فعلاً مانعی در سر راه استفاده گسترده از EGaIn است.