液態(tài)金屬天線實(shí)現(xiàn)有望 可隨意改變形狀

美國(guó)北卡羅來納州立大學(xué)(NCSU)的研究人員開發(fā)出了僅通過電壓控制液態(tài)金屬形狀的技術(shù)。在小型便攜終端及傳感器終端中，對(duì)于不同用途及不同的通信運(yùn)營(yíng)商，無線頻率也會(huì)不同，將來可利用這項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)支持不同無線頻率的天線。相關(guān)論文已發(fā)表在《應(yīng)用物理雜志》(Journal of Applied Physics)上。

在室溫下呈液態(tài)的代表性金屬是汞(Hg，俗稱水銀)。但汞的蒸氣壓高，并且毒性強(qiáng)。最近，在液態(tài)金屬材料方面，開始采用鎵合金來代替汞。由于鎵合金是液體 且導(dǎo)熱性高，因此一直作為散熱材料和導(dǎo)熱材料使用。還有人嘗試采用液態(tài)金屬來改變天線的尺寸和形狀。但面臨的一大瓶頸是，要使用難以集成的泵。

此次，NCSU化學(xué)與生物分子工程系教授Michael Dickey帶領(lǐng)的研究小組成功實(shí)現(xiàn)了僅用電壓來控制液態(tài)金屬形狀的技術(shù)。

具體方法是，在由鎵銦(GaIn)構(gòu)成的液態(tài)金屬中插入特定材料的電極，加載正電壓，這時(shí)液態(tài)金屬進(jìn)入毛細(xì)管中。相反，加載負(fù)電壓時(shí)，液態(tài)金屬流出毛細(xì)管。據(jù)研究人員介紹，加載的電壓不論是正電壓還是負(fù)電壓，都非常低。

研究小組利用電化學(xué)效應(yīng)解釋了這一現(xiàn)象。其原理是，加載正電壓時(shí)，氧化物浮出液態(tài)金屬表面，表面張力降低;加載負(fù)電壓時(shí)，氧化物被從液態(tài)金屬表面去除，表面張力恢復(fù)。因此，液態(tài)金屬的動(dòng)態(tài)發(fā)生變化。