Nature.com ला भेट दिल्याबद्दल धन्यवाद.तुम्ही मर्यादित CSS समर्थनासह ब्राउझर आवृत्ती वापरत आहात.सर्वोत्तम अनुभवासाठी, आम्ही शिफारस करतो की तुम्ही अद्ययावत ब्राउझर वापरा (किंवा इंटरनेट एक्सप्लोररमध्ये सुसंगतता मोड अक्षम करा).याव्यतिरिक्त, सतत समर्थन सुनिश्चित करण्यासाठी, आम्ही शैली आणि JavaScript शिवाय साइट दर्शवतो.
एकाच वेळी तीन स्लाइड्सचे कॅरोसेल प्रदर्शित करते.एका वेळी तीन स्लाइड्समधून जाण्यासाठी मागील आणि पुढील बटणे वापरा किंवा एका वेळी तीन स्लाइड्समधून जाण्यासाठी शेवटी स्लाइडर बटणे वापरा.
येथे आम्ही मायक्रोस्केल टोपोग्राफिकल वैशिष्ट्यांसह मेटलाइज्ड पृष्ठभागांवरील गॅलियम-आधारित द्रव धातू मिश्र धातुंचे उत्स्फूर्त, उत्स्फूर्त आणि निवडक ओले गुणधर्म प्रदर्शित करतो.गॅलियम-आधारित द्रव धातू मिश्र धातु प्रचंड पृष्ठभागाच्या तणावासह आश्चर्यकारक सामग्री आहेत.म्हणून, त्यांना पातळ चित्रपटांमध्ये तयार करणे कठीण आहे.गॅलियम आणि इंडियमच्या युटेक्टिक मिश्रधातूचे संपूर्ण ओले करणे HCl वाष्पांच्या उपस्थितीत मायक्रोस्ट्रक्चर्ड कॉपर पृष्ठभागावर केले गेले, ज्यामुळे द्रव धातूच्या मिश्रधातूमधून नैसर्गिक ऑक्साईड काढून टाकला.वेन्झेल मॉडेल आणि ऑस्मोसिस प्रक्रियेच्या आधारे हे ओले करणे संख्यात्मकरित्या स्पष्ट केले आहे, हे दर्शविते की द्रव धातूंच्या कार्यक्षम ऑस्मोसिस-प्रेरित ओले करण्यासाठी मायक्रोस्ट्रक्चर आकार महत्त्वपूर्ण आहे.याव्यतिरिक्त, आम्ही हे दाखवून देतो की द्रव धातूंचे उत्स्फूर्त ओले नमुने तयार करण्यासाठी धातूच्या पृष्ठभागावर मायक्रोस्ट्रक्चर्ड क्षेत्रांसह निवडकपणे निर्देशित केले जाऊ शकतात.ही साधी प्रक्रिया बाह्य शक्ती किंवा जटिल हाताळणीशिवाय मोठ्या भागावर द्रव धातूला समान रीतीने आवरण देते आणि आकार देते.आम्ही दाखवून दिले आहे की द्रव धातूचे नमुने असलेले सब्स्ट्रेट्स स्ट्रेचिंगच्या पुनरावृत्तीच्या चक्रानंतरही विद्युत जोडणी टिकवून ठेवतात.
गॅलियम आधारित द्रव धातू मिश्रधातूंनी (GaLM) कमी वितळण्याचा बिंदू, उच्च विद्युत चालकता, कमी स्निग्धता आणि प्रवाह, कमी विषारीपणा आणि उच्च विकृती 1,2 यासारख्या आकर्षक गुणधर्मांमुळे लक्ष वेधून घेतले आहे.शुद्ध गॅलियमचा वितळण्याचा बिंदू सुमारे 30 डिग्री सेल्सिअस असतो आणि जेव्हा इन आणि एसएन सारख्या काही धातूंसह युटेटिक रचनांमध्ये एकत्र केले जाते तेव्हा वितळण्याचा बिंदू खोलीच्या तापमानापेक्षा कमी असतो.गॅलियम इंडियम युटेक्टिक मिश्रधातू (EGaIn, 75% Ga आणि 25% In, वितळण्याचा बिंदू: 15.5 °C) आणि गॅलियम इंडियम टिन युटेक्टिक मिश्र धातु (GaInSn किंवा galinstan, 68.5% Ga, 21.5% In, आणि 100) हे दोन महत्त्वाचे GaLM आहेत. % कथील, वितळण्याचा बिंदू: ~11 °C)1.2.द्रव अवस्थेतील त्यांच्या विद्युत चालकतेमुळे, इलेक्ट्रॉनिक 3,4,5,6,7,8,9 ताणलेले किंवा वक्र सेन्सर 10, 11, 12 यासह विविध अनुप्रयोगांसाठी GaLM चा तन्य किंवा विकृत इलेक्ट्रॉनिक मार्ग म्हणून सक्रियपणे तपास केला जात आहे. , 13, 14 आणि लीड्स 15, 16, 17. GaLM कडून डिपॉझिशन, प्रिंटिंग आणि पॅटर्निंगद्वारे अशा उपकरणांच्या फॅब्रिकेशनसाठी GaLM आणि त्याच्या अंतर्निहित सब्सट्रेटच्या इंटरफेसियल गुणधर्मांचे ज्ञान आणि नियंत्रण आवश्यक आहे.GaLM मध्ये पृष्ठभागावरील ताण जास्त असतो (EGaIn18,19 साठी 624 mNm-1 आणि Galinstan20,21 साठी 534 mNm-1) ज्यामुळे त्यांना हाताळणे किंवा हाताळणे कठीण होऊ शकते.सभोवतालच्या परिस्थितीत GaLM पृष्ठभागावर नेटिव्ह गॅलियम ऑक्साईडच्या कठोर कवचाची निर्मिती एक कवच प्रदान करते जी GALM ला गोलाकार नसलेल्या आकारात स्थिर करते.हे गुणधर्म GaLM ला मुद्रित करण्यास, मायक्रोचॅनल्समध्ये रोपण करण्यास आणि ऑक्साइड 19,22,23,24,25,26,27 द्वारे प्राप्त केलेल्या इंटरफेसियल स्थिरतेसह नमुना बनविण्यास अनुमती देते.हार्ड ऑक्साईड शेल देखील GaLM ला बहुतेक गुळगुळीत पृष्ठभागांवर चिकटून राहण्यास अनुमती देते, परंतु कमी स्निग्धता असलेल्या धातूंना मुक्तपणे वाहण्यापासून प्रतिबंधित करते.बहुतेक पृष्ठभागांवर GaLM च्या प्रसारासाठी ऑक्साईड शेल 28,29 तोडण्यासाठी बल आवश्यक आहे.
ऑक्साईड कवच काढून टाकले जाऊ शकते, उदाहरणार्थ, मजबूत ऍसिड किंवा बेस.ऑक्साईड्सच्या अनुपस्थितीत, गॅएलएम जवळजवळ सर्व पृष्ठभागांवर त्यांच्या प्रचंड पृष्ठभागाच्या ताणामुळे थेंब बनवते, परंतु अपवाद आहेत: GaLM ओले धातूचे थर.Ga इतर धातूंसोबत धातूचे बंध तयार करतात ज्याला "प्रतिक्रियात्मक ओले" 30,31,32 म्हणतात.धातू-ते-धातू संपर्क सुलभ करण्यासाठी पृष्ठभागावरील ऑक्साईडच्या अनुपस्थितीत या प्रतिक्रियात्मक ओलेपणाची तपासणी केली जाते.तथापि, GaLM मध्ये नेटिव्ह ऑक्साईड असूनही, असे नोंदवले गेले आहे की जेव्हा ऑक्साइड गुळगुळीत धातूच्या पृष्ठभागाशी संपर्क तुटतात तेव्हा मेटल-टू-मेटल संपर्क तयार होतात29.रिऍक्टिव्ह ओलेपणामुळे कमी संपर्क कोन आणि बहुतेक धातूचे थर चांगले ओले होतात33,34,35.
आजपर्यंत, GaLM पॅटर्न तयार करण्यासाठी धातूसह GaLM च्या प्रतिक्रियाशील ओले करण्याच्या अनुकूल गुणधर्मांच्या वापरावर अनेक अभ्यास केले गेले आहेत.उदाहरणार्थ, स्मियरिंग, रोलिंग, स्प्रे किंवा शॅडो मास्किंग 34, 35, 36, 37, 38 द्वारे पॅटर्न केलेल्या सॉलिड मेटल ट्रॅकवर GaLM लागू केले गेले आहे. कठोर धातूंवर GaLM चे निवडक ओले करणे GaLM ला स्थिर आणि सु-परिभाषित नमुने तयार करण्यास अनुमती देते.तथापि, GaLM चा उच्च पृष्ठभागावरील ताण धातूच्या थरांवरही अत्यंत एकसमान पातळ चित्रपट तयार होण्यास अडथळा आणतो.या समस्येचे निराकरण करण्यासाठी, Lacour et al.सोन्याचे लेपित मायक्रोस्ट्रक्चर्ड सब्सट्रेट्सवर शुद्ध गॅलियमचे बाष्पीभवन करून मोठ्या क्षेत्रावर गुळगुळीत, सपाट GaLM पातळ फिल्म्स तयार करण्याची पद्धत नोंदवली आहे37,39.या पद्धतीसाठी व्हॅक्यूम डिपॉझिशन आवश्यक आहे, जे खूप मंद आहे.या व्यतिरिक्त, अशा उपकरणांसाठी सामान्यतः GaLM ला अनुमती नाही कारण संभाव्य भ्रष्टता40.बाष्पीभवनामुळे सब्सट्रेटवर सामग्री देखील जमा होते, म्हणून नमुना तयार करण्यासाठी नमुना आवश्यक आहे.नैसर्गिक ऑक्साईडच्या अनुपस्थितीत GaLM उत्स्फूर्तपणे आणि निवडकपणे भिजवणारी टोपोग्राफिक मेटल वैशिष्ट्ये डिझाइन करून गुळगुळीत GaLM चित्रपट आणि नमुने तयार करण्याचा मार्ग शोधत आहोत.फोटोलिथोग्राफिकली स्ट्रक्चर्ड मेटल सब्सट्रेट्सवर अद्वितीय ओले वर्तन वापरून ऑक्साईड-मुक्त EGaIn (नमुनेदार GaLM) च्या उत्स्फूर्त निवडक ओलेपणाचा आम्ही येथे अहवाल देतो.आम्ही इम्बिबिशनचा अभ्यास करण्यासाठी सूक्ष्म पातळीवर फोटोलिथोग्राफिकली परिभाषित पृष्ठभाग रचना तयार करतो, ज्यामुळे ऑक्साईड-मुक्त द्रव धातूंचे ओले होणे नियंत्रित होते.मायक्रोस्ट्रक्चर केलेल्या धातूच्या पृष्ठभागावरील EGaIn चे सुधारित ओले गुणधर्म वेन्झेल मॉडेल आणि गर्भाधान प्रक्रियेवर आधारित संख्यात्मक विश्लेषणाद्वारे स्पष्ट केले आहेत.शेवटी, आम्ही मायक्रोस्ट्रक्चर्ड मेटल डिपॉझिशन पृष्ठभागांवर स्वयं-अवशोषण, उत्स्फूर्त आणि निवडक ओले करून EGaIn चे मोठे क्षेत्र निक्षेप आणि नमुना प्रदर्शित करतो.EGaIn संरचना समाविष्ट करणारे तन्य इलेक्ट्रोड आणि स्ट्रेन गेज संभाव्य अनुप्रयोग म्हणून सादर केले जातात.
शोषण हे केशिका वाहतूक आहे ज्यामध्ये द्रव टेक्सचर पृष्ठभाग 41 वर आक्रमण करते, ज्यामुळे द्रव पसरण्यास सुलभ होते.आम्ही एचसीएल वाष्प (चित्र 1) मध्ये जमा केलेल्या मेटल मायक्रोस्ट्रक्चर्ड पृष्ठभागांवर EGaIn च्या ओल्या वर्तनाची तपासणी केली.अंतर्निहित पृष्ठभागासाठी धातू म्हणून तांबे निवडले गेले. सपाट तांब्याच्या पृष्ठभागावर, EGaIn ने एचसीएल वाष्पाच्या उपस्थितीत <20° कमी संपर्क कोन दर्शविला, प्रतिक्रियाशील ओले होणे 31 (पूरक चित्र 1). सपाट तांब्याच्या पृष्ठभागावर, EGaIn ने एचसीएल वाष्पाच्या उपस्थितीत <20° कमी संपर्क कोन दर्शविला, प्रतिक्रियाशील ओले होणे 31 (पूरक चित्र 1). На плоских медных поверхностях EGaIn показал низкий краевой угол <20 ° в присутствии паров HCl сунок 1). सपाट तांब्याच्या पृष्ठभागावर, EGaIn ने एचसीएल वाष्पाच्या उपस्थितीत प्रतिक्रियाशील ओले 31 (पूरक आकृती 1) मुळे कमी <20° संपर्क कोन दर्शविला.在平坦的铜表面上，由于反应润湿,EGaIn 在存在HCl 蒸气的情况下显示出<20° 的低接触蒥131在平坦的铜表面上，由于反应润湿,EgaIn在存在HCl На плоских медных поверхностях EGaIn демонстрирует низкие краевые углы <20 ° в присутствии паров HCl й рисунок 1). सपाट तांब्याच्या पृष्ठभागावर, EGaIn प्रतिक्रियाशील ओलेपणामुळे एचसीएल वाफेच्या उपस्थितीत कमी <20° संपर्क कोन प्रदर्शित करते (पूरक आकृती 1).आम्ही बल्क कॉपरवर आणि पॉलीडिमेथिलसिलॉक्सेन (PDMS) वर जमा केलेल्या कॉपर फिल्म्सवर EGaIn चे जवळचे संपर्क कोन मोजले.
a स्तंभ (D (व्यास) = l (अंतर) = 25 µm, d (स्तंभांमधील अंतर) = 50 µm, H (उंची) = 25 µm) आणि पिरॅमिडल (रुंदी = 25 µm, उंची = 18 µm) सूक्ष्म संरचना /PDMS सबस्ट्रेट्स.b फ्लॅट सबस्ट्रेट्स (मायक्रोस्ट्रक्चरशिवाय) आणि तांबे-लेपित PDMS असलेले खांब आणि पिरॅमिड्सच्या ॲरेवरील संपर्क कोनात वेळ-आश्रित बदल.c, d (c) बाजूचे दृश्य आणि (d) HCl बाष्पाच्या उपस्थितीत खांबांसह पृष्ठभागावर ओले जाणाऱ्या EGaIn चे शीर्ष दृश्याचे मध्यांतर रेकॉर्डिंग.
ओले होण्यावर स्थलाकृतिच्या प्रभावाचे मूल्यांकन करण्यासाठी, स्तंभीय आणि पिरॅमिडल पॅटर्नसह पीडीएमएस सब्सट्रेट्स तयार केले गेले, ज्यावर तांबे टायटॅनियम चिकट थर (चित्र 1a) सह जमा केले गेले.PDMS सब्सट्रेटच्या सूक्ष्म रचना पृष्ठभागावर तांबे (पूरक आकृती 2) सह समान रीतीने लेपित असल्याचे निदर्शनास आले.नमुनेदार आणि प्लॅनर कॉपर-स्पुटर्ड PDMS (Cu/PDMS) वर EGaIn चे वेळ-आश्रित संपर्क कोन अंजीर मध्ये दर्शविले आहेत.1 ब.पॅटर्न केलेल्या तांबे/PDMS वरील EGaIn चा संपर्क कोन ~1 मिनिटांच्या आत 0° पर्यंत खाली येतो.EGaIn मायक्रोस्ट्रक्चर्सच्या सुधारित ओलेपणाचा उपयोग वेन्झेल समीकरण\({{{{\rm{cos}}}}}},{\theta}_{{rough}}=r\,{{ {{{{{{{{cos}}}}}}}} द्वारे केला जाऊ शकतो. \rm{ cos}}}}}\,{\theta}_{0}\), जिथे \({\theta}_{{rough}}\) खडबडीत पृष्ठभागाचा संपर्क कोन दर्शवतो, \ (r \) पृष्ठभागाचा खडबडीतपणा (= वास्तविक क्षेत्र/स्पष्ट क्षेत्र) आणि विमानावरील संपर्क कोन \({\theta}_{0}\).नमुना केलेल्या पृष्ठभागांवर EGaIn च्या वर्धित ओलेपणाचे परिणाम वेन्झेल मॉडेलशी चांगले सहमत आहेत, कारण मागील आणि पिरॅमिडल नमुना असलेल्या पृष्ठभागांसाठी r मूल्य अनुक्रमे 1.78 आणि 1.73 आहेत.याचा अर्थ असा आहे की नमुना असलेल्या पृष्ठभागावर स्थित EGaIn ड्रॉप अंतर्निहित आरामाच्या खोबणीमध्ये प्रवेश करेल.हे लक्षात घेणे महत्त्वाचे आहे की या प्रकरणात अतिशय एकसमान सपाट फिल्म्स तयार होतात, ज्याच्या विरूद्ध असंरचित पृष्ठभागांवर EGaIn च्या बाबतीत (पूरक चित्र 1).
अंजीर पासून.1c,d (पूरक चित्रपट 1) हे पाहिले जाऊ शकते की 30 सेकंदांनंतर, स्पष्ट संपर्क कोन 0° जवळ येत असताना, EGaIn ड्रॉपच्या काठावरुन आणखी दूर पसरू लागतो, जे शोषणामुळे होते (पूरक चित्रपट 2 आणि पूरक अंजीर 3).सपाट पृष्ठभागाच्या मागील अभ्यासाने प्रतिक्रियाशील ओले होण्याच्या वेळेच्या प्रमाणात जडत्व ते चिकट ओले होण्याच्या संक्रमणाशी संबंधित आहे.सेल्फ-प्राइमिंग होते की नाही हे ठरवण्यासाठी भूप्रदेशाचा आकार महत्त्वाचा घटक आहे.थर्मोडायनामिक दृष्टिकोनातून इबिबिशनच्या आधी आणि नंतरच्या पृष्ठभागाच्या ऊर्जेची तुलना करून, इबिबिशनचा गंभीर संपर्क कोन प्राप्त केला गेला (तपशीलांसाठी पूरक चर्चा पहा).परिणाम \({\theta}_{c}\) \({{{({\rm{cos)))))\,{\theta}_{c}=(1-{\) म्हणून परिभाषित केला आहे phi } _{S})/(r-{\phi}_{S})\) जिथे \({\phi}_{s}\) पोस्टच्या शीर्षस्थानी अपूर्णांक क्षेत्र दर्शवते आणि \(r\ ) पृष्ठभागाचा खडबडीतपणा दर्शवतो. imbibition तेव्हा होऊ शकते जेव्हा \({\theta }_{c}\) > \({\theta }_{0}\), म्हणजे, सपाट पृष्ठभागावरील संपर्क कोन. imbibition तेव्हा होऊ शकते जेव्हा \({\theta }_{c}\) > \({\theta }_{0}\), म्हणजे, सपाट पृष्ठभागावरील संपर्क कोन. Впитывание может происходить, когда \ ({\ theta } _ {c} \) > \ ({\ theta } _ {0} \), т.еконтактный угол на плоской поверхности. शोषण तेव्हा होऊ शकते जेव्हा \({\theta }_{c}\) > \({\theta }_{0}\), म्हणजे सपाट पृष्ठभागावरील संपर्क कोन.当\({\theta }_{c}\) > \({\theta }_{0}\)，即平面上的接触角时，会发生吸吸.当\({\theta }_{c}\) > \({\theta }_{0}\)，即平面上的接触角时，会发生吸吸. Всасывание происходит, когда \ ({\ theta} _ {c} \) > \ ({\ theta} _ {0} \), контактный угол на плоскости. सक्शन तेव्हा होते जेव्हा \({\theta }_{c}\) > \({\theta }_{0}\), विमानावरील संपर्क कोन.पोस्ट-पॅटर्न केलेल्या पृष्ठभागांसाठी, \(r\) आणि \({\phi}_{s}\) ची गणना \(1+\{(2\pi {RH})/{d}^{2}\ म्हणून केली जाते. } \ ) आणि \(\pi {R}^{2}/{d}^{2}\), जेथे \(R\) स्तंभ त्रिज्या दर्शविते, \(H\) स्तंभाची उंची दर्शविते, आणि \ ( d\) हे दोन खांबांच्या केंद्रांमधील अंतर आहे (चित्र 1a).अंजीर मध्ये पोस्ट-स्ट्रक्चर्ड पृष्ठभागासाठी.1a, कोन \({\theta}_{c}\) 60° आहे, जो HCl वाष्प ऑक्साईड-मुक्त EGaIn मधील \({\theta}_{0}\) समतल (~25° ) पेक्षा मोठा आहे Cu/PDMS वर.त्यामुळे, शोषणामुळे EGaIn थेंब अंजीर 1a मधील संरचित तांबे जमा होण्याच्या पृष्ठभागावर सहजपणे आक्रमण करू शकतात.
EGaIn च्या ओलेपणा आणि शोषण्यावर पॅटर्नच्या टोपोग्राफिक आकाराच्या प्रभावाची तपासणी करण्यासाठी, आम्ही तांबे-लेपित खांबांच्या आकारात विविधता आणली.अंजीर वर.2 या सबस्ट्रेट्सवरील EGaIn चे संपर्क कोन आणि शोषण दर्शविते.स्तंभांमधील अंतर l स्तंभ D च्या व्यासाइतके आहे आणि 25 ते 200 μm पर्यंत आहे.25 µm ची उंची सर्व स्तंभांसाठी स्थिर आहे.\({\theta}_{c}\) वाढत्या स्तंभाच्या आकारासह कमी होते (सारणी 1), याचा अर्थ असा की मोठ्या स्तंभांसह सब्सट्रेटवर शोषणाची शक्यता कमी असते.चाचणी केलेल्या सर्व आकारांसाठी, \({\theta}_{c}\) \({\theta}_{0}\) पेक्षा मोठे आहे आणि विकिंग अपेक्षित आहे.तथापि, l आणि D 200 µm (Fig. 2e) सह पोस्ट-पॅटर्न केलेल्या पृष्ठभागांसाठी शोषण क्वचितच दिसून येते.
HCl बाष्पाच्या संपर्कात आल्यानंतर वेगवेगळ्या आकाराच्या स्तंभांसह Cu/PDMS पृष्ठभागावर EGaIn चा वेळ-आश्रित संपर्क कोन.b–e EGaIn ओलेपणाची शीर्ष आणि बाजूची दृश्ये.b D = l = 25 µm, r = 1.78.D = l = 50 μm, r = 1.39 मध्ये.dD = l = 100 µm, r = 1.20.eD = l = 200 µm, r = 1.10.सर्व पोस्ट्सची उंची 25 µm आहे.एचसीएल वाष्पाच्या संपर्कात आल्यानंतर किमान १५ मिनिटांनी या प्रतिमा घेण्यात आल्या.EGaIn वरील थेंब हे गॅलियम ऑक्साईड आणि HCl बाष्प यांच्यातील अभिक्रियामुळे उद्भवणारे पाणी आहेत.(b – e) मधील सर्व स्केल बार 2 मिमी आहेत.
द्रव शोषणाची शक्यता निश्चित करण्यासाठी आणखी एक निकष म्हणजे नमुना लागू केल्यानंतर पृष्ठभागावरील द्रव निश्चित करणे.कुर्बिन वगैरे.असे नोंदवले गेले आहे की जेव्हा (1) पोस्ट पुरेसे उच्च असतील, तेव्हा थेंब नमुना असलेल्या पृष्ठभागाद्वारे शोषले जातील;(२) स्तंभांमधील अंतर कमी आहे;आणि (3) पृष्ठभागावरील द्रवाचा संपर्क कोन पुरेसा लहान आहे42.संख्यानुसार \({\theta}_{0}\) समान सब्सट्रेट सामग्री असलेल्या विमानातील द्रवपदार्थ पिनिंगसाठी गंभीर संपर्क कोनापेक्षा कमी असणे आवश्यक आहे, \({\theta}_{c,{pin)) } \ ), पोस्ट दरम्यान पिन न करता शोषण्यासाठी, जेथे \({\theta}_{c,{pin}}={{{{\rm{arctan}}}}}}(H/\big \{ ( \ sqrt {2}-1)l\big\})\) (तपशीलांसाठी अतिरिक्त चर्चा पहा).\({\theta}_{c,{pin}}\) चे मूल्य पिन आकारावर अवलंबून असते (सारणी 1).शोषण होते की नाही हे ठरवण्यासाठी आकारहीन पॅरामीटर L = l/H ठरवा.शोषणासाठी, L थ्रेशोल्ड मानकापेक्षा कमी असणे आवश्यक आहे, \({L}_{c}\) = 1/\(\big\{\big(\sqrt{2}-1\big){{\tan} } { \ theta}_{{0}}\large\}\).EGaIn साठी \({\theta}_{0}={25}^{\circ})\) कॉपर सब्सट्रेटवर \({L}_{c}\) 5.2 आहे.200 μm चा L स्तंभ 8 असल्याने, जो \({L}_{c}\) च्या मूल्यापेक्षा मोठा आहे, EGaIn शोषण होत नाही.भूमितीच्या प्रभावाची पुढील चाचणी करण्यासाठी, आम्ही विविध H आणि l (पूरक आकृती 5 आणि पूरक तक्ता 1) चे स्व-प्राइमिंग पाहिले.परिणाम आमच्या गणनेशी चांगले सहमत आहेत.अशाप्रकारे, एल शोषणाचा प्रभावी अंदाज लावणारा ठरतो;जेव्हा खांबांच्या उंचीच्या तुलनेत खांबांमधील अंतर तुलनेने मोठे असते तेव्हा पिनिंगमुळे द्रव धातू शोषून घेणे थांबते.
सब्सट्रेटच्या पृष्ठभागाच्या रचनेवर आधारित ओलेपणा निश्चित केला जाऊ शकतो.आम्ही खांब आणि विमानांवर Si आणि Cu सह-जमा करून EGaIn च्या ओले आणि शोषण्यावर पृष्ठभागाच्या रचनेचा परिणाम तपासला (पूरक चित्र 6).EGaIn संपर्क कोन ~160° वरून ~80° पर्यंत कमी होतो कारण Si/Cu बायनरी पृष्ठभाग एका सपाट तांब्याच्या सामग्रीवर 0 ते 75% पर्यंत वाढतो.75% Cu/25% Si पृष्ठभागासाठी, \({\theta}_{0}\) हे ~80° आहे, जे वरील व्याख्येनुसार \({L}_{c}\) 0.43 शी संबंधित आहे. .कारण स्तंभ l = H = 25 μm सह L समान 1 उंबरठ्यापेक्षा 1 मोठे \({L}_{c}\), पॅटर्निंगनंतर 75% Cu/25% Si पृष्ठभाग स्थिरीकरणामुळे शोषत नाही.EGaIn चा संपर्क कोन Si च्या जोडीने वाढत असल्याने, पिनिंग आणि गर्भाधानावर मात करण्यासाठी उच्च H किंवा निम्न l आवश्यक आहे.म्हणून, संपर्क कोन (म्हणजे \({\theta}_{0}\)) पृष्ठभागाच्या रासायनिक रचनेवर अवलंबून असल्याने, सूक्ष्म रचनामध्ये imbibition उद्भवते की नाही हे देखील निर्धारित करू शकते.
नमुनायुक्त तांबे/PDMS वर EGaIn शोषण द्रव धातूला उपयुक्त नमुन्यांमध्ये ओले करू शकते.1 ते 101 (चित्र 3) पर्यंत वेगवेगळ्या स्तंभ रेखा क्रमांक असलेल्या पोस्ट-पॅटर्न लाइन्ससह Cu/PDMS वर EGaIn चे ओले गुणधर्म कमीत कमी संख्येचे मूल्यमापन करण्यासाठी.ओले होणे प्रामुख्याने पोस्ट-पॅटर्निंग प्रदेशात होते.EGaIn विकिंग विश्वासार्हपणे पाळली गेली आणि स्तंभांच्या पंक्तींच्या संख्येसह विकिंगची लांबी वाढली.जेव्हा दोन किंवा त्यापेक्षा कमी ओळी असलेल्या पोस्ट असतात तेव्हा शोषण जवळजवळ कधीच होत नाही.हे केशिका दाब वाढल्यामुळे असू शकते.स्तंभीय पॅटर्नमध्ये शोषण होण्यासाठी, EGaIn डोक्याच्या वक्रतेमुळे केशिका दाबावर मात करणे आवश्यक आहे (पूरक चित्र 7).स्तंभीय पॅटर्नसह एका पंक्ती EGaIn डोक्यासाठी 12.5 µm च्या वक्रतेची त्रिज्या गृहीत धरल्यास, केशिका दाब ~0.98 atm (~740 Torr) आहे.हा उच्च लॅपेस दाब EGaIn च्या शोषणामुळे होणारे ओले होण्यापासून रोखू शकतो.तसेच, स्तंभांच्या कमी पंक्ती EGaIn आणि स्तंभांमधील केशिका क्रियेमुळे होणारी शोषण शक्ती कमी करू शकतात.
संरचित Cu/PDMS वर EGaIn चे थेंब हवेत (HCl बाष्पाच्या संपर्कात येण्यापूर्वी) वेगवेगळ्या रुंदीच्या (w) पॅटर्नसह.वरपासून सुरू होणाऱ्या रॅकच्या पंक्ती: 101 (w = 5025 µm), 51 (w = 2525 µm), 21 (w = 1025 µm), आणि 11 (w = 525 µm).b 10 मिनिटांसाठी एचसीएल वाष्पाच्या संपर्कात आल्यानंतर (a) वर EGaIn चे दिशात्मक ओले करणे.c, d स्तंभीय रचनांसह Cu/PDMS वर EGaIn चे ओले करणे (c) दोन पंक्ती (w = 75 µm) आणि (d) एक पंक्ती (w = 25 µm).एचसीएल बाष्पाच्या संपर्कात आल्यानंतर 10 मिनिटांनी या प्रतिमा घेण्यात आल्या.(a, b) आणि (c, d) वरील स्केल बार अनुक्रमे 5 मिमी आणि 200 µm आहेत.(c) मधील बाण शोषणामुळे EGaIn डोक्याची वक्रता दर्शवतात.
पोस्ट-पॅटर्न केलेल्या Cu/PDMS मध्ये EGaIn चे अवशोषण निवडक ओले करून EGaIn तयार करण्यास अनुमती देते (चित्र 4).जेव्हा EGaIn चा एक थेंब नमुना असलेल्या भागावर ठेवला जातो आणि HCl बाष्पाच्या संपर्कात येतो, तेव्हा EGaIn ड्रॉप प्रथम कोसळतो, ऍसिड स्केल काढून टाकल्यामुळे एक लहान संपर्क कोन तयार करतो.त्यानंतर, ड्रॉपच्या काठावरुन शोषण सुरू होते.सेंटीमीटर-स्केल EGaIn (Fig. 4a, c) वरून मोठ्या-क्षेत्राचे पॅटर्निंग साध्य करता येते.शोषण केवळ स्थलाकृतिक पृष्ठभागावर होत असल्याने, EGaIn केवळ नमुना क्षेत्र ओले करते आणि जेव्हा ते सपाट पृष्ठभागावर पोहोचते तेव्हा जवळजवळ ओले होणे थांबते.परिणामी, EGaIn पॅटर्नच्या तीक्ष्ण सीमा पाळल्या जातात (चित्र 4d, e).अंजीर वर.4b दाखवते की EGaIn कसे असंरचित क्षेत्रावर आक्रमण करते, विशेषत: ज्या ठिकाणी EGaIn थेंब मूलतः ठेवले होते त्याभोवती.याचे कारण असे की या अभ्यासात वापरलेल्या EGaIn थेंबांचा सर्वात लहान व्यास नमुना असलेल्या अक्षरांच्या रुंदीपेक्षा जास्त होता.EGaIn चे थेंब पॅटर्न साइटवर 27-G सुई आणि सिरिंजद्वारे मॅन्युअल इंजेक्शनद्वारे ठेवण्यात आले होते, परिणामी कमीतकमी 1 मिमी आकाराचे थेंब होते.लहान EGaIn थेंब वापरून ही समस्या सोडवली जाऊ शकते.एकंदरीत, आकृती 4 दाखवते की EGaIn चे उत्स्फूर्त ओले करणे प्रेरित केले जाऊ शकते आणि मायक्रोस्ट्रक्चर केलेल्या पृष्ठभागावर निर्देशित केले जाऊ शकते.मागील कामाच्या तुलनेत, ही ओले करण्याची प्रक्रिया तुलनेने वेगवान आहे आणि पूर्ण ओले करणे (पूरक तक्ता 2) साध्य करण्यासाठी कोणत्याही बाह्य शक्तीची आवश्यकता नाही.
युनिव्हर्सिटीचे प्रतीक, विजेच्या बोल्टच्या स्वरूपात b, c अक्षर.शोषणारा प्रदेश D = l = 25 µm सह स्तंभांच्या ॲरेने व्यापलेला आहे.d, e (c) मधील बरगड्यांच्या वाढलेल्या प्रतिमा.(a–c) आणि (d, e) वरील स्केल बार अनुक्रमे 5 मिमी आणि 500 ​​µm आहेत.(c–e) वर, गॅलियम ऑक्साईड आणि HCl बाष्प यांच्यातील अभिक्रियामुळे शोषणानंतर पृष्ठभागावरील लहान थेंब पाण्यात बदलतात.ओले होण्यावर पाण्याच्या निर्मितीचा कोणताही लक्षणीय परिणाम दिसून आला नाही.साध्या कोरडे प्रक्रियेद्वारे पाणी सहजपणे काढले जाते.
EGaIn च्या द्रव स्वरूपामुळे, EGaIn लेपित Cu/PDMS (EGaIn/Cu/PDMS) लवचिक आणि स्ट्रेचेबल इलेक्ट्रोडसाठी वापरता येऊ शकतात.आकृती 5a वेगवेगळ्या भारांखाली मूळ Cu/PDMS आणि EGaIn/Cu/PDMS च्या प्रतिकार बदलांची तुलना करते.Cu/PDMS चा प्रतिकार तणावात झपाट्याने वाढतो, तर EGaIn/Cu/PDMS चा प्रतिकार तणावात कमी राहतो.अंजीर वर.5b आणि d व्होल्टेज ऍप्लिकेशनच्या आधी आणि नंतर कच्च्या Cu/PDMS आणि EGaIn/Cu/PDMS चा SEM प्रतिमा आणि संबंधित EMF डेटा दाखवतात.अखंड Cu/PDMS साठी, विकृतीमुळे PDMS वर जमा झालेल्या हार्ड Cu फिल्ममध्ये लवचिकता जुळत नसल्यामुळे क्रॅक होऊ शकतात.याउलट, EGaIn/Cu/PDMS साठी, EGaIn अजूनही Cu/PDMS सब्सट्रेटला चांगले कोट करते आणि ताण लागू केल्यानंतरही कोणत्याही क्रॅक किंवा लक्षणीय विकृतीशिवाय विद्युत सातत्य राखते.EDS डेटाने पुष्टी केली की EGaIn मधील गॅलियम आणि इंडियम Cu/PDMS सब्सट्रेटवर समान रीतीने वितरित केले गेले.हे लक्षात घेण्यासारखे आहे की EGaIn फिल्मची जाडी समान आहे आणि खांबांच्या उंचीशी तुलना करता येते. पुढील स्थलाकृतिक विश्लेषणाद्वारे देखील याची पुष्टी केली जाते, जेथे EGaIn फिल्मची जाडी आणि पोस्टची उंची यांच्यातील सापेक्ष फरक <10% आहे (पूरक चित्र 8 आणि तक्ता 3). पुढील स्थलाकृतिक विश्लेषणाद्वारे देखील याची पुष्टी केली जाते, जेथे EGaIn फिल्मची जाडी आणि पोस्टची उंची यांच्यातील सापेक्ष फरक <10% आहे (पूरक चित्र 8 आणि तक्ता 3). Это также подтверждается дальнейшим топографическим анализом, где относительная разница между толщиной пленейшим толщиной пленейшим 10% (дополнительный рис. 8 и таблица 3). पुढील स्थलाकृतिक विश्लेषणाद्वारे देखील याची पुष्टी केली जाते, जेथे EGaIn चित्रपटाची जाडी आणि स्तंभाची उंची मधील सापेक्ष फरक <10% आहे (पूरक चित्र 8 आणि तक्ता 3).进一步的形貌分析也证实了这一点，其中EGaIn ३). <10% Это также было подтверждено дальнейшим топографическим анализом, где относительная разница между толщиной пленейшим толщиной пленейшим <10% (дополнительный рис. 8 и таблица 3). पुढील स्थलाकृतिक विश्लेषणाद्वारे देखील याची पुष्टी केली गेली, जिथे EGaIn चित्रपटाची जाडी आणि स्तंभाची उंची यांच्यातील सापेक्ष फरक <10% (पूरक चित्र 8 आणि तक्ता 3) होता.हे imbibition-आधारित ओलेपणामुळे EGaIn कोटिंग्जची जाडी चांगल्या प्रकारे नियंत्रित केली जाऊ शकते आणि मोठ्या भागांवर स्थिर ठेवता येते, जे अन्यथा त्याच्या द्रव स्वरूपामुळे आव्हानात्मक असते.आकडे 5c आणि e मूळ Cu/PDMS आणि EGaIn/Cu/PDMS च्या विकृतीशी चालकता आणि प्रतिकार यांची तुलना करतात.डेमोमध्ये, अनटच केलेले Cu/PDMS किंवा EGaIn/Cu/PDMS इलेक्ट्रोडशी कनेक्ट केलेले असताना LED चालू होते.अखंड Cu/PDMS स्ट्रेच केल्यावर, LED बंद होते.तथापि, EGaIn/Cu/PDMS इलेक्ट्रोड लोड असतानाही विद्युतरित्या जोडलेले राहिले, आणि वाढलेल्या इलेक्ट्रोड प्रतिकारामुळे LED प्रकाश थोडासा मंद झाला.
Cu/PDMS आणि EGaIn/Cu/PDMS वर वाढत्या भारासह सामान्य प्रतिकार बदलतो.(b) Cu/PDMS आणि (d) EGaIn/Cu/methylsiloxane मध्ये लोड केलेल्या (वर) आणि नंतर (तळाशी) पॉलीडिप्लेक्सच्या आधी (शीर्ष) आणि नंतर (तळाशी) SEM प्रतिमा आणि ऊर्जा पसरवणारा एक्स-रे स्पेक्ट्रोस्कोपी (EDS) विश्लेषण.c, e LEDs (c) Cu/PDMS आणि (e) EGaIn/Cu/PDMS आधी (शीर्ष) आणि नंतर (तळाशी) स्ट्रेचिंग (~30% ताण) शी संलग्न.(b) आणि (d) मधील स्केल बार 50 µm आहे.
अंजीर वर.6a EGaIn/Cu/PDMS चे प्रतिकार 0% ते 70% पर्यंत ताणाचे कार्य म्हणून दाखवते.प्रतिकाराची वाढ आणि पुनर्प्राप्ती ही विकृतीच्या प्रमाणात आहे, जी अकुंचित सामग्रीसाठी (R/R0 = (1 + ε)2) पॉईलेटच्या कायद्याशी योग्य आहे, जेथे R हा प्रतिकार आहे, R0 हा प्रारंभिक प्रतिकार आहे, ε हा ताण 43 आहे. इतर अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की जेव्हा ताणले जाते तेव्हा द्रव माध्यमातील घन कण स्वतःची पुनर्रचना करू शकतात आणि अधिक समान रीतीने चांगल्या एकसंधतेसह वितरित करू शकतात, ज्यामुळे ड्रॅग 43, 44 मधील वाढ कमी होते. तथापि, या कामात, कंडक्टर हा घनफळानुसार >99% द्रव धातू आहे कारण Cu फिल्म्स केवळ 100 nm जाडीच्या असतात. तथापि, या कामात, कंडक्टर हा घनफळानुसार >99% द्रव धातू आहे कारण Cu फिल्म्स केवळ 100 nm जाडीच्या असतात. Однако в этой работе проводник состоит из >99% жидкого металла по объему, так как пленки Cu имеют толщину всего 100. तथापि, या कामात, कंडक्टरमध्ये व्हॉल्यूमनुसार >99% द्रव धातूचा समावेश असतो, कारण Cu फिल्म्स फक्त 100 nm जाड असतात.然而,在这项工作中，由于Cu 薄膜只有100 nm 厚，因此导体是>99% 的液态金属（扡牡。然而,在这项工作中，由于Cu 薄膜只有100 nm 厚，因此导体是>99%तथापि, या कामात, Cu फिल्म केवळ 100 nm जाडीची असल्याने, कंडक्टरमध्ये 99% पेक्षा जास्त द्रव धातू (व्हॉल्यूमनुसार) असते.म्हणून, कंडक्टरच्या इलेक्ट्रोमेकॅनिकल गुणधर्मांमध्ये Cu ने महत्त्वपूर्ण योगदान देण्याची आम्हाला अपेक्षा नाही.
EGaIn/Cu/PDMS प्रतिकार विरुद्ध 0-70% श्रेणीतील ताणामध्ये सामान्य बदल.PDMS अयशस्वी होण्यापूर्वी पोहोचलेला कमाल ताण 70% होता (पूरक चित्र 9).लाल ठिपके ही पुएटच्या कायद्याने भाकीत केलेली सैद्धांतिक मूल्ये आहेत.b EGaIn/Cu/PDMS चालकता स्थिरता चाचणी वारंवार स्ट्रेच-स्ट्रेच सायकल दरम्यान.चक्रीय चाचणीमध्ये 30% ताण वापरला गेला.इनसेटवरील स्केल बार 0.5 सेमी आहे.L ही स्ट्रेचिंगपूर्वी EGaIn/Cu/PDMS ची प्रारंभिक लांबी आहे.
मापन घटक (GF) सेन्सरची संवेदनशीलता व्यक्त करतो आणि स्ट्रेन 45 मधील बदलाच्या प्रतिकारातील बदलाचे गुणोत्तर म्हणून परिभाषित केले जाते.धातूच्या भौमितिक बदलामुळे GF 1.7 वरून 10% स्ट्रेनवर 70% स्ट्रेनवर 2.6 पर्यंत वाढला.इतर स्ट्रेन गेजच्या तुलनेत, GF EGaIn/Cu/PDMS मूल्य मध्यम आहे.सेन्सर म्हणून, जरी त्याचा GF विशेषत: जास्त नसला तरी, EGaIn/Cu/PDMS कमी सिग्नल टू नॉइज रेशो लोडच्या प्रतिसादात मजबूत प्रतिकार बदल प्रदर्शित करते.EGaIn/Cu/PDMS च्या चालकता स्थिरतेचे मूल्यमापन करण्यासाठी, 30% स्ट्रेनवर वारंवार स्ट्रेच-स्ट्रेच सायकल दरम्यान विद्युत प्रतिरोधकतेचे परीक्षण केले गेले.अंजीर मध्ये दाखवल्याप्रमाणे.6b, 4000 स्ट्रेचिंग सायकल्सनंतर, रेझिस्टन्स व्हॅल्यू 10% च्या आत राहते, जे वारंवार स्ट्रेचिंग सायकल्स दरम्यान स्केल सतत तयार होण्यामुळे असू शकते.अशा प्रकारे, स्ट्रेचेबल इलेक्ट्रोड म्हणून EGaIn/Cu/PDMS ची दीर्घकालीन विद्युत स्थिरता आणि स्ट्रेन गेज म्हणून सिग्नलची विश्वासार्हता पुष्टी झाली.
या लेखात, आम्ही घुसखोरीमुळे झालेल्या मायक्रोस्ट्रक्चर्ड मेटल पृष्ठभागांवर GaLM च्या सुधारित ओले गुणधर्मांवर चर्चा करतो.एचसीएल वाफेच्या उपस्थितीत स्तंभीय आणि पिरॅमिडल धातूच्या पृष्ठभागावर EGaIn चे उत्स्फूर्त पूर्ण ओले करणे प्राप्त झाले.हे वेन्झेल मॉडेल आणि विकिंग प्रक्रियेच्या आधारे संख्यात्मकरित्या स्पष्ट केले जाऊ शकते, जे विकिंग-प्रेरित ओले करण्यासाठी आवश्यक पोस्ट-मायक्रोस्ट्रक्चरचा आकार दर्शविते.EGaIn चे उत्स्फूर्त आणि निवडक ओले करणे, मायक्रोस्ट्रक्चर केलेल्या धातूच्या पृष्ठभागाद्वारे मार्गदर्शित, मोठ्या भागावर एकसमान कोटिंग्ज लावणे आणि द्रव धातूचे नमुने तयार करणे शक्य करते.EGaIn-coated Cu/PDMS सबस्ट्रेट्स SEM, EDS आणि इलेक्ट्रिकल रेझिस्टन्स मापनांद्वारे पुष्टी केल्यानुसार, स्ट्रेच केल्यावर आणि वारंवार स्ट्रेचिंग सायकलनंतरही विद्युत कनेक्शन टिकवून ठेवतात.याव्यतिरिक्त, EGaIn सह लेपित Cu/PDMS चा विद्युत प्रतिकार लागू केलेल्या स्ट्रेनच्या प्रमाणात उलट आणि विश्वासार्हपणे बदलतो, जो स्ट्रेन सेन्सर म्हणून त्याचा संभाव्य वापर दर्शवतो.इम्बिबिशनमुळे द्रव धातू ओले करण्याच्या तत्त्वाद्वारे प्रदान केलेले संभाव्य फायदे खालीलप्रमाणे आहेत: (1) बाह्य शक्तीशिवाय गॅएलएम कोटिंग आणि पॅटर्निंग प्राप्त केले जाऊ शकते;(2) तांबे-लेपित मायक्रोस्ट्रक्चर पृष्ठभागावर GaLM ओले करणे थर्मोडायनामिक आहे.परिणामी GaLM फिल्म विकृतीतही स्थिर आहे;(३) तांबे-लेपित स्तंभाची उंची बदलल्याने नियंत्रित जाडीसह GaLM फिल्म तयार होऊ शकते.याव्यतिरिक्त, हा दृष्टीकोन चित्रपट तयार करण्यासाठी आवश्यक GaLM चे प्रमाण कमी करतो, कारण चित्रपटाचा काही भाग खांब व्यापतात.उदाहरणार्थ, जेव्हा 200 μm व्यासासह (25 μm च्या खांबांमधील अंतरासह) खांबांचा ॲरे सादर केला जातो, तेव्हा चित्रपट निर्मितीसाठी आवश्यक असलेल्या GaLM चे व्हॉल्यूम (~9 μm3/μm2) शिवाय फिल्म व्हॉल्यूमशी तुलना करता येते. खांब(25 µm3/µm2).तथापि, या प्रकरणात, हे लक्षात घेतले पाहिजे की पुएटच्या कायद्यानुसार अंदाजित सैद्धांतिक प्रतिकार देखील नऊ पट वाढतो.एकूणच, या लेखात चर्चा केलेल्या द्रव धातूंचे अद्वितीय ओले गुणधर्म स्ट्रेचेबल इलेक्ट्रॉनिक्स आणि इतर उदयोन्मुख अनुप्रयोगांसाठी विविध सब्सट्रेट्सवर द्रव धातू जमा करण्याचा एक कार्यक्षम मार्ग देतात.
PDMS सब्सट्रेट्स सिलगार्ड 184 मॅट्रिक्स (डाऊ कॉर्निंग, यूएसए) आणि 10:1 आणि 15:1 च्या प्रमाणात तन्य चाचण्यांसाठी हार्डनर मिक्स करून तयार केले गेले, त्यानंतर 60 डिग्री सेल्सिअस तापमानात ओव्हनमध्ये क्युअर केले गेले.कॉपर किंवा सिलिकॉन सिलिकॉन वेफर्स (सिलिकॉन वेफर, नामकांग हाय टेक्नॉलॉजी कं, लि., कोरिया रिपब्लिक) आणि PDMS सब्सट्रेट्सवर 10 nm जाडीच्या टायटॅनियम ॲडहेसिव्ह लेयरसह सानुकूल स्पटरिंग सिस्टम वापरून जमा केले गेले.स्तंभीय आणि पिरॅमिडल संरचना सिलिकॉन वेफर फोटोलिथोग्राफिक प्रक्रियेचा वापर करून PDMS सब्सट्रेटवर जमा केल्या जातात.पिरॅमिडल पॅटर्नची रुंदी आणि उंची अनुक्रमे 25 आणि 18 µm आहे.बार पॅटर्नची उंची 25 µm, 10 µm, आणि 1 µm वर निश्चित केली गेली आणि त्याचा व्यास आणि खेळपट्टी 25 ते 200 µm पर्यंत बदलली.
EGaIn चा संपर्क कोन (गॅलियम 75.5%/इंडियम 24.5%, >99.99%, सिग्मा अल्ड्रिच, कोरिया रिपब्लिक) ड्रॉप-शेप विश्लेषक (DSA100S, KRUSS, जर्मनी) वापरून मोजला गेला. EGaIn चा संपर्क कोन (गॅलियम 75.5%/इंडियम 24.5%, >99.99%, सिग्मा अल्ड्रिच, कोरिया रिपब्लिक) ड्रॉप-शेप विश्लेषक (DSA100S, KRUSS, जर्मनी) वापरून मोजला गेला. Краевой угол EGaIn (gallii 75,5 %/INDIY 24,5 %, >99,99 %, सिग्मा अल्ड्रिच, Республика Корея) जर्मन). EGaIn (गॅलियम 75.5%/इंडियम 24.5%, >99.99%, सिग्मा अल्ड्रिच, कोरिया रिपब्लिक) च्या काठाचा कोन ड्रॉपलेट विश्लेषक (DSA100S, KRUSS, जर्मनी) वापरून मोजला गेला. EGaIn（镓75.5%/铟24.5%，>99.99%, Sigma Aldrich, 大韩民国）的接触角使用滴形分析仪（DSA100S,KRUSS分析仪（DSA100S. EGaIn (gallium75.5%/indium24.5%, >99.99%, Sigma Aldrich, 大韩民国) संपर्क विश्लेषक (DSA100S, KRUSS, जर्मनी) वापरून मोजले गेले. Краевой угол EGaIn (gallii 75,5%/Indiй 24,5%, >99,99%, सिग्मा अल्ड्रिच, Республика Корея) मॅनिया). EGaIn (गॅलियम 75.5%/इंडियम 24.5%, >99.99%, सिग्मा अल्ड्रिच, कोरिया रिपब्लिक) चे किनारी कोन आकार कॅप विश्लेषक (DSA100S, KRUSS, जर्मनी) वापरून मोजले गेले.सब्सट्रेट 5 सेमी × 5 सेमी × 5 सेमी ग्लास चेंबरमध्ये ठेवा आणि 0.5 मिमी व्यासाच्या सिरिंजचा वापर करून सब्सट्रेटवर EGaIn चे 4-5 μl ड्रॉप ठेवा.HCl बाष्प माध्यम तयार करण्यासाठी, 20 μL HCl द्रावण (37 wt.%, Samchun Chemicals, Republic of Korea) सब्सट्रेटच्या पुढे ठेवले होते, जे 10 s मध्ये चेंबर भरण्यासाठी पुरेसे बाष्पीभवन होते.
SEM (Tescan Vega 3, Tescan Korea, Republic of Korea) वापरून पृष्ठभागाची प्रतिमा काढण्यात आली.EDS (Tescan Vega 3, Tescan Korea, Republic of Korea) चा वापर प्राथमिक गुणात्मक विश्लेषण आणि वितरणाचा अभ्यास करण्यासाठी केला गेला.EGaIn/Cu/PDMS पृष्ठभाग टोपोग्राफीचे विश्लेषण ऑप्टिकल प्रोफिलोमीटर (द प्रोफिल्म3डी, फिल्ममेट्रिक्स, यूएसए) वापरून केले गेले.
स्ट्रेचिंग सायकल दरम्यान विद्युत चालकता मध्ये झालेल्या बदलाची तपासणी करण्यासाठी, EGaIn सह आणि शिवाय नमुने स्ट्रेचिंग उपकरणांवर (बेंडिंग आणि स्ट्रेचेबल मशीन सिस्टम, SnM, रिपब्लिक ऑफ कोरिया) क्लॅम्प केले गेले आणि ते किथली 2400 सोर्स मीटरला इलेक्ट्रिकली जोडलेले होते. स्ट्रेचिंग सायकल दरम्यान विद्युत चालकता मध्ये झालेल्या बदलाची तपासणी करण्यासाठी, EGaIn सह आणि शिवाय नमुने स्ट्रेचिंग उपकरणांवर (बेंडिंग आणि स्ट्रेचेबल मशीन सिस्टम, SnM, रिपब्लिक ऑफ कोरिया) क्लॅम्प केले गेले आणि ते किथली 2400 सोर्स मीटरला इलेक्ट्रिकली जोडलेले होते. Для исследования изменения электропроводности во время циклов растяжения образцы с EGaIn и без него закрепляли на образания tchable मशीन सिस्टम, SnM, Республика Корея) आणि электрически подключали к измерителю источника Keithley 2400. स्ट्रेचिंग सायकल दरम्यान विद्युत चालकतेतील बदलाचा अभ्यास करण्यासाठी, EGaIn सह आणि शिवाय नमुने स्ट्रेचिंग उपकरणांवर (बेंडिंग आणि स्ट्रेचेबल मशीन सिस्टम, SnM, रिपब्लिक ऑफ कोरिया) माउंट केले गेले आणि किथली 2400 स्त्रोत मीटरला इलेक्ट्रिकली जोडले गेले.स्ट्रेचिंग सायकल दरम्यान इलेक्ट्रिकल चालकतेतील बदलाचा अभ्यास करण्यासाठी, EGaIn सह आणि शिवाय नमुने स्ट्रेचिंग डिव्हाइसवर (बेंडिंग आणि स्ट्रेचिंग मशीन सिस्टम, SnM, रिपब्लिक ऑफ कोरिया) माउंट केले गेले आणि किथली 2400 सोर्समीटरला इलेक्ट्रिकली जोडले गेले.नमुना स्ट्रेनच्या 0% ते 70% च्या श्रेणीतील प्रतिकारातील बदल मोजतो.स्थिरता चाचणीसाठी, प्रतिकारातील बदल 4000 30% ताण चक्रांवर मोजला गेला.
अभ्यासाच्या रचनेबद्दल अधिक माहितीसाठी, या लेखाशी जोडलेला निसर्ग अभ्यास गोषवारा पहा.
या अभ्यासाच्या निकालांना आधार देणारा डेटा पूरक माहिती आणि रॉ डेटा फाइल्समध्ये सादर केला जातो.हा लेख मूळ डेटा प्रदान करतो.
डेनेके, टी. आणि इतर.द्रव धातू: रासायनिक आधार आणि अनुप्रयोग.रासायनिक.समाज४७, ४०७३–४११११ (२०१८).
लिन, वाय., जेन्झर, जे. आणि डिकी, एमडी गुणधर्म, फॅब्रिकेशन आणि गॅलियम-आधारित द्रव धातू कणांचे अनुप्रयोग. लिन, वाई., जेन्झर, जे. आणि डिकी, एमडी गुणधर्म, फॅब्रिकेशन आणि गॅलियम-आधारित द्रव धातू कणांचे अनुप्रयोग.लिन, वाय., जेन्झर, जे. आणि डिकी, एमडी गुणधर्म, गॅलियम-आधारित द्रव धातू कणांचे फॅब्रिकेशन आणि अनुप्रयोग. लिन, वाई., जेन्झर, जे. आणि डिकी, एमडी 镓基液态金属颗粒的属性、制造和应用. लिन, वाई., जेन्झर, जे. आणि डिकी, एमडीलिन, वाय., जेन्झर, जे. आणि डिकी, एमडी गुणधर्म, गॅलियम-आधारित द्रव धातू कणांचे फॅब्रिकेशन आणि अनुप्रयोग.प्रगत विज्ञान.7, 2000-192 (2020).
Koo, HJ, So, JH, Dickey, MD आणि Velev, OD Towards all-soft Matter circuits: memristor वैशिष्ट्यांसह अर्ध-द्रव उपकरणांचे प्रोटोटाइप. Koo, HJ, So, JH, Dickey, MD आणि Velev, OD Towards all-soft Matter circuits: memristor वैशिष्ट्यांसह अर्ध-द्रव उपकरणांचे प्रोटोटाइप.Koo, HJ, So, JH, Dickey, MD, आणि Velev, OD संपूर्णपणे सॉफ्ट मॅटरने बनलेले सर्किट्स: मेमरीस्टर वैशिष्ट्यांसह अर्ध-द्रव उपकरणांचे प्रोटोटाइप. Koo, HJ, So, JH, Dickey, MD & Velev, OD 走向全软物质电路：具有忆阻器特性的准液体设备原型. Koo, HJ, So, JH, Dickey, MD आणि Velev, ODKoo, HJ, So, JH, Dickey, MD, आणि Velev, OD Towards Circuits All Soft Matter: Memristor Properties सह Quasi-fluid Devices चे प्रोटोटाइप.प्रगत अल्मा मेटर.23, 3559–3564 (2011).
Bilodeau, RA, Zemlyanov, DY & Kramer, RK लिक्विड मेटल स्विचेस पर्यावरणास प्रतिसाद देणारे इलेक्ट्रॉनिक्स. Bilodeau, RA, Zemlyanov, DY & Kramer, RK लिक्विड मेटल स्विचेस पर्यावरणास प्रतिसाद देणारे इलेक्ट्रॉनिक्स.Bilodo RA, Zemlyanov D.Yu., Kramer RK लिक्विड मेटल स्विचेस पर्यावरणास अनुकूल इलेक्ट्रॉनिक्ससाठी. बिलोडो, आरए, झेम्ल्यानोव, डीवाय आणि क्रेमर, आरके 用于环境响应电子产品的液态金属开关. बिलोडो, आरए, झेम्ल्यानोव, डीवाय आणि क्रेमर, आरकेBilodo RA, Zemlyanov D.Yu., Kramer RK लिक्विड मेटल स्विचेस पर्यावरणास अनुकूल इलेक्ट्रॉनिक्ससाठी.प्रगत अल्मा मेटर.इंटरफेस 4, 1600913 (2017).
तर, JH, Koo, HJ, Dickey, MD आणि Velev, OD Ionic वर्तमान सुधारणे द्रव-मेटल इलेक्ट्रोडसह सॉफ्ट-मॅटर डायोडमध्ये. तर, JH, Koo, HJ, Dickey, MD आणि Velev, OD Ionic current rectification in soft-matter diodes with liquid-metal electrodes. Так, JH, Koo, HJ, Dickey, MD & Velev, OD Ионное выпрямление тока в диодах из мягкого материала с электродами из жидкого метами. अशाप्रकारे, JH, Koo, HJ, Dickey, MD आणि Velev, OD Ionic current rectification in soft material diodes with liquid metal electrodes. तर, JH, Koo, HJ, Dickey, MD & Velev, OD 带液态金属电极的软物质二极管中的离子电流整流. तर, JH, Koo, HJ, Dickey, MD आणि Velev, OD Так, JH, Koo, HJ, Dickey, MD & Velev, OD Ионное выпрямление тока в диодах из мягкого материала с жидкометаллическими электрод. अशाप्रकारे, JH, Koo, HJ, Dickey, MD आणि Velev, OD Ionic current rectification in soft material diodes with liquid metal electrodes.विस्तारित क्षमता.गुरुकुल.22, 625–631 (2012).
किम, एम.-जी., ब्राउन, डीके आणि ब्रँड, ओ. नॅनोफॅब्रिकेशन द्रव धातूवर आधारित सर्व-मऊ आणि उच्च-घनतेच्या इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांसाठी. किम, एम.-जी., ब्राउन, डीके आणि ब्रँड, ओ. नॅनोफॅब्रिकेशन द्रव धातूवर आधारित सर्व-मऊ आणि उच्च-घनतेच्या इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांसाठी.किम, एम.-जी., ब्राउन, डीके आणि ब्रँड, सर्व-मऊ आणि उच्च-घनता द्रव धातू-आधारित इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांसाठी नॅनोफेब्रिकेशन.किम, एम.-जी., ब्राउन, डीके, आणि ब्रँड, ओ. द्रव धातूवर आधारित उच्च-घनतेचे, सर्व-सॉफ्ट इलेक्ट्रॉनिक्सचे नॅनोफेब्रिकेशन.राष्ट्रीय कम्यून.11, 1-11 (2020).
गुओ, आर. आणि इतर.Cu-EGaIn इंटरएक्टिव्ह इलेक्ट्रॉनिक्स आणि CT लोकॅलायझेशनसाठी एक्स्टेंसिबल इलेक्ट्रॉन शेल आहे.गुरुकुल.पातळी.7. 1845-1853 (2020).
लोपेस, पीए, पैसाना, एच., डी आल्मेडा, एटी, माजिदी, सी. आणि तावकोली, एम. हायड्रोप्रिंटेड इलेक्ट्रॉनिक्स: बायोइलेक्ट्रॉनिक्स आणि मानव-मशीन संवादासाठी अल्ट्राथिन स्ट्रेचेबल एजी-इन-गा ई-स्किन. लोपेस, पीए, पैसाना, एच., डी आल्मेडा, एटी, माजिदी, सी. आणि तावकोली, एम. हायड्रोप्रिंटेड इलेक्ट्रॉनिक्स: बायोइलेक्ट्रॉनिक्स आणि मानव-मशीन संवादासाठी अल्ट्राथिन स्ट्रेचेबल एजी-इन-गा ई-स्किन.लोपेझ, पीए, पायसाना, एच., डी आल्मेडा, एटी, माजिदी, के., आणि तवाकोली, एम. हायड्रोप्रिंटिंग इलेक्ट्रॉनिक्स: एजी-इन-गा अल्ट्राथिन स्ट्रेचेबल इलेक्ट्रॉनिक स्किन फॉर बायोइलेक्ट्रॉनिक्स आणि ह्युमन-मशीन इंटरेक्शन. Lopes, PA, Paisana, H., De Almeida, AT, Majidi, C. & Tavakoli, M. हायड्रोप्रिंटेड इलेक्ट्रॉनिक्स: अल्ट्राथिन स्ट्रेचेबल एजी-इन-गा ई-स्किन फॉर बायोइलेक्ट्रॉनिक्स आणि मानवी-मशीन परस्परसंवाद. Lopes, PA, Paisana, H., De Almeida, AT, Majidi, C. & Tavakoli, M. हायड्रोप्रिंटेड इलेक्ट्रॉनिक्स: अल्ट्राथिन स्ट्रेचेबल एजी-इन-गा ई-स्किन फॉर बायोइलेक्ट्रॉनिक्स आणि मानवी-मशीन परस्परसंवाद.लोपेझ, पीए, पायसाना, एच., डी आल्मेडा, एटी, माजिदी, के., आणि तवाकोली, एम. हायड्रोप्रिंटिंग इलेक्ट्रॉनिक्स: एजी-इन-गा अल्ट्राथिन स्ट्रेचेबल इलेक्ट्रॉनिक स्किन फॉर बायोइलेक्ट्रॉनिक्स आणि ह्युमन-मशीन इंटरेक्शन.ACS
यांग, वाय. वगैरे.घालण्यायोग्य इलेक्ट्रॉनिक्ससाठी द्रव धातूंवर आधारित अल्ट्रा-तन्य आणि इंजिनियर ट्रायबोइलेक्ट्रिक नॅनोजनरेटर.SAU नॅनो 12, 2027–2034 (2018).
गाओ, के. वगैरे.खोलीच्या तपमानावर द्रव धातूंवर आधारित ओव्हरस्ट्रेच सेन्सर्ससाठी मायक्रोचॅनेल संरचनांचा विकास.विज्ञानअहवाल 9, 1–8 (2019).
चेन, जी. आणि इतर.EGaIn सुपरइलेस्टिक कंपोझिट फायबर 500% तन्य ताण सहन करू शकतात आणि घालण्यायोग्य इलेक्ट्रॉनिक्ससाठी उत्कृष्ट विद्युत चालकता आहे.ACS अल्मा मेटरचा संदर्भ देते.इंटरफेस 12, 6112–6118 (2020).
Kim, S., Oh, J., Jeong, D. & Bae, J. सॉफ्ट सेन्सर सिस्टीमसाठी मेटल इलेक्ट्रोडला युटेक्टिक गॅलियम–इंडियमचे डायरेक्ट वायरिंग. Kim, S., Oh, J., Jeong, D. & Bae, J. सॉफ्ट सेन्सर सिस्टीमसाठी मेटल इलेक्ट्रोडला युटेक्टिक गॅलियम–इंडियमचे डायरेक्ट वायरिंग.किम, एस., ओह, जे., जिओन, डी. आणि बे, जे. सॉफ्ट सेन्सिंग सिस्टीमसाठी युटेक्टिक गॅलियम-इंडियम ते मेटल इलेक्ट्रोडचे थेट बंधन. किम, एस., ओह, जे., जेओंग, डी. आणि बे, जे. 将共晶镓-铟直接连接到软传感器系统的金属电极. Kim, S., Oh, J., Jeong, D. & Bae, J. 就共晶गॅलियम-इंडियम मेटल इलेक्ट्रोड थेट सॉफ्ट सेन्सर सिस्टमशी संलग्न आहे.किम, एस., ओह, जे., जिओन, डी. आणि बे, जे. सॉफ्ट सेन्सर सिस्टीमसाठी युटेक्टिक गॅलियम-इंडियम ते मेटल इलेक्ट्रोडचे थेट बंधन.ACS अल्मा मेटरचा संदर्भ देते.इंटरफेस 11, 20557–20565 (2019).
युन, जी. आणि इतर.पॉझिटिव्ह पीझोइलेक्ट्रिकिटीसह द्रव धातूने भरलेले मॅग्नेटोरोलॉजिकल इलास्टोमर्स.राष्ट्रीय कम्यून.10, 1-9 (2019).
किम, केके अतिसंवेदनशील आणि ताणण्यायोग्य बहुआयामी स्ट्रेन गेज प्रीस्ट्रेस्ड ॲनिसोट्रॉपिक मेटल नॅनोवायरच्या पाझर ग्रिडसह.नॅनोलेट.१५, ५२४०–५२४७ (२०१५).
गुओ, एच., हान, वाई., झाओ, डब्ल्यू., यांग, जे. आणि झांग, एल. उच्च स्ट्रेचेबिलिटीसह सार्वत्रिक स्वायत्त स्व-उपचार इलास्टोमर. गुओ, एच., हान, वाई., झाओ, डब्ल्यू., यांग, जे. आणि झांग, एल. उच्च स्ट्रेचेबिलिटीसह सार्वत्रिक स्वायत्त स्व-उपचार इलास्टोमर.गुओ, एच., हान, यू., झाओ, डब्ल्यू., यांग, जे. आणि झांग, एल. उच्च लवचिकतेसह बहुमुखी स्वयं-उपचार करणारे इलास्टोमर. गुओ, एच., हान, वाई., झाओ, डब्ल्यू., यांग, जे. आणि झांग, एल. 具有高拉伸性的通用自主自愈弹性体. गुओ, एच., हान, वाई., झाओ, डब्ल्यू., यांग, जे. आणि झांग, एल.गुओ एच., हान यू, झाओ डब्ल्यू., यांग जे. आणि झांग एल. अष्टपैलू ऑफलाइन स्वयं-उपचार करणारे उच्च तन्य इलास्टोमर्स.राष्ट्रीय कम्यून.11, 1-9 (2020).
झू एक्स आणि इतर.लिक्विड मेटल ॲलॉय कोर वापरून अल्ट्राड्रान मेटॅलिक कंडक्टिव्ह फायबर.विस्तारित क्षमता.गुरुकुल.23, 2308–2314 (2013).
खान, जे. आणि इतर.लिक्विड मेटल वायरच्या इलेक्ट्रोकेमिकल दाबण्याचा अभ्यास.ACS अल्मा मेटरचा संदर्भ देते.इंटरफेस 12, 31010–31020 (2020).
ली एच. आणि इतर.लवचिक विद्युत चालकता आणि प्रतिसादात्मक कार्यासाठी बायोनानोफायबरसह द्रव धातूच्या थेंबांचे बाष्पीभवन-प्रेरित सिंटरिंग.राष्ट्रीय कम्यून.10, 1-9 (2019).
डिकी, एमडी इ.Eutectic gallium-indium (EGaIn): द्रव धातूंचे मिश्रण खोलीच्या तापमानात सूक्ष्म चॅनेलमध्ये स्थिर संरचना तयार करण्यासाठी वापरले जाते.विस्तारित क्षमता.गुरुकुल.18, 1097–1104 (2008).
वांग, एक्स., गुओ, आर. आणि लियू, जे. लिक्विड मेटल आधारित सॉफ्ट रोबोटिक्स: साहित्य, डिझाइन आणि अनुप्रयोग. वांग, एक्स., गुओ, आर. आणि लियू, जे. लिक्विड मेटल आधारित सॉफ्ट रोबोटिक्स: साहित्य, डिझाइन आणि अनुप्रयोग.वांग, एक्स., गुओ, आर. आणि लिउ, जे. द्रव धातूवर आधारित सॉफ्ट रोबोटिक्स: साहित्य, बांधकाम आणि अनुप्रयोग. वांग, एक्स., गुओ, आर. आणि लिऊ, जे. 基于液态金属的软机器人：材料、设计和应用. वांग, एक्स., गुओ, आर. आणि लियू, जे. लिक्विड मेटल-आधारित सॉफ्ट रोबोट्स: साहित्य, डिझाइन आणि अनुप्रयोग.वांग, एक्स., गुओ, आर. आणि लियू, जे. द्रव धातूवर आधारित सॉफ्ट रोबोट्स: साहित्य, बांधकाम आणि अनुप्रयोग.प्रगत अल्मा मेटर.तंत्रज्ञान 4, 1800549 (2019).