University of Wollongongの研究グループが、電圧印可により液体金属の表面張力を低下を起こし、様々な材質に対する浸透現象を観察しました。
この研究成果は、National Science Reviewに掲載されています。
この記事は下記論文の紹介記事です。
論文：
Yun, Frank F., et al. "Voltage Induced Penetration Effect in Liquid Metals at Room Temperature." National Science Review (2019).
液体ヘリウムなどの超流動体によるマイクロまたはナノポアを持つ固体への浸透は、魅力的な現象の1つです。
一方でに、水や油などの従来の液体は、毛細管現象の結果として、室温でマクロ孔を持つ固体に拡散または浸透することができますが、それらの表面張力は多孔質材料を浸透できるほど低くはありません。
このような背景に対し、同研究グループは、室温で電圧を印可することで表面張力を大幅かつ容易に調整し、ガリウムベースの液体金属の浸透効果を実現しました。
今回の研究では、液体金属の浸透効果が、ティッシュペーパー、厚いスポンジ、細かいスポンジ、布、メッシュなどのさまざまな多孔質材料で実証されています。
重要な物理学は、液体金属の表面張力が印加電圧によって誘発されてゼロ近くまで大きく低下することです。 ほぼゼロの表面張力により、液体金属と固体表面間の接触角がゼロになります。
液体金属が固体表面を濡らし、浸透現象を引き起こすのは、非常に低い表面張力と重力によります。
今回提示された調査結果は、新しいマイクロ流体アプリケーションの新しい機会を提供し、液体金属のよりエキゾチックな流体状態のさらなる探査を促進すると期待されます。