Tekući metal za hermetičku brtvu za elektroniku
- Objavljeno u Znanost
Međunarodni tim istraživača razvio je tehniku koja koristi tekući metal za stvaranje elastičnog materijala koji je nepropusan i za plinove i za tekućine. Primjena materijala uključuje upotrebu kao ambalaže za visokovrijedne tehnologije koje zahtijevaju zaštitu od plinova, kao što su fleksibilne baterije.
"Ovo je važan korak jer je dugo postojao kompromis između elastičnosti i nepropusnosti za plinove", kaže Michael Dickey, suautor rada i profesor kemijskog i biomolekularnog inženjerstva na Državnom sveučilištu Sjeverne Karoline (NCSU).
"U osnovi, stvari koje su bile dobre u zadržavanju plinova obično su bile tvrde i krute. A stvari koje su pružale elastičnost dopuštale su prodiranje plinova. Došli smo do nečega što nudi željenu elastičnost, a istovremeno sprječava plinove."
Nova tehnika koristi eutektičku leguru galija i indija (EGaIn). Eutektika znači da legura ima talište niže od njezinih sastavnih dijelova. U ovom slučaju, EGaIn je tekućina na sobnoj temperaturi. Istraživači su stvorili tanki film EGaIn-a i stavili ga u elastični polimer. Unutarnja površina polimera bila je posuta staklenim kuglicama u mikrorazmjerima, što je spriječilo nakupljanje tekućeg filma EGaIn-a. Krajnji rezultat je u biti elastična vrećica ili omotač obložen tekućim metalom, koji ne dopušta plinovima ili tekućinama ulazak ili izlazak.
Istraživači su testirali učinkovitost novog materijala procjenjujući u kojoj je mjeri dopuštao isparavanje tekućeg sadržaja, kao i u kojoj je mjeri dopuštao istjecanje kisika iz zapečaćene posude napravljene od materijala.
"Otkrili smo da nije bilo mjerljivog gubitka tekućine ili kisika", kaže Tao Deng, suautor i profesor na šangajskom sveučilištu Jiao Tong.
Istraživači su također svjesni troškova povezanih s proizvodnjom novog materijala. "Sami tekući metali su prilično skupi", kaže Deng. "Međutim, optimistični smo da možemo optimizirati tehniku – na primjer, učiniti EGaIn film tanjim – kako bismo smanjili troškove. Trenutačno bi jedan paket koštao nekoliko dolara, ali nismo pokušali optimizirati troškove tako da postoji put naprijed za smanjenje troškova."
Istraživanje objavljeno u časopisu Science možete pronaći na ovoj poveznici.