Sıvı Metal Kar Tanesi Şeklinde Nasıl Büyür?
Araştırmacılar sıvı metal damlalarının kar tanesi şeklinde büyüdüğünü keşfetmişlerdir. Amerika Kuzey Carolina eyalet Üniversitesinden bir grup bilim adamı elektrokimyasal hücre içerisinde elektrot olarak sıvı galyum-indiyum damlacıklarını kullanmayı denedikleri zaman bir şeylerin tuhaf olduğunu gözlemlemişlerdir. Metalin kısa bir süre içerisinde kar tanesi gibi bir şekilde yayılmaya başladığı görülmüştür. Akışkanlar içerisinde en fazla yüzey gerilimine sahip olan ve bu nedenle nadiren şekil değiştirme eğilimi gösteren bir sıvı için olağan dışı bir davranış olarak görülmektedir.
Orta dereceli bir voltaj uygulanması ile birlikte galyum alaşımı, alaşımın etrafındaki elektrot ve su içerisindeki bir sodyum hidroksit çözeltisi arasında bir reaksiyon başlatılır. Sabunun suyun yüzey gerilimini düşürdüğü gibi metalin oksitlenen yüzeyi de yüzey gerilimini düşürmektedir. Yerçekimi metali dairesel şekilde yayarken, yüzeyindeki bozulmalar onu ayrık yapraklar haline getirmektedir. Oluşan bu yapraklar büyürken fraktal bir model oluşturarak daha fazla kola ayrılmaktadır.
En büyük kar tanesi şekilli sıvı metal damlacıkları orijinal boyutunun 20 katına kadar çıkmakta ve bu boyuta yarım dakikadan daha kısa bir sürede gelmektedir. Fakat araştırmacılar, bu etkinin 2V civarında dar bir voltaj çerçevesinde çalıştığını tespit etmişlerdir. Daha düşük voltajlarda damlacık, yüzeyinin şeklini bozacak kadar okside olmamaktadır. Eğer voltajlar çok yüksek olursa yüzey oksit tabakası çok kalın bir şekilde gelişmektedir ve damlacığın yayılmasına ve dağılmasına izin vermemektedir.
Sıvı metaller küçültülmüş taşıtlar için dişliler ve çok küçük aktüatörler olarak kullanılmaktadır. Bu malzemelerin şekillerini tam olarak kontrol edebilmek, yeni yumuşak elektroniklerin tasarımına yardımcı olabilir.
Kaynak : chemistryworld.com
