Figura 1. GB-eGaIn. Crédito:LIU Jing
Metal líquido a temperatura ambiente, por ejemplo, aleación a base de galio, tiene alta conductividad eléctrica y térmica, y excelente fluidez. Se pueden utilizar en varios campos de aplicación, como electrónica flexible, dispositivos portátiles, prácticas biomédicas, sistemas de exoesqueleto y robótica blanda, etc.Sin embargo, Los componentes fabricados con metal líquido pueden ser más pesados que los no metálicos. La densidad del metal es mayor que la de los materiales no metálicos como el polímero, plásticos y madera.
Recientemente, un equipo de investigación conjunto dirigido por el profesor Liu Jing del Instituto Técnico de Física y Química (TIPC) de la Academia de Ciencias de China y la Universidad de Tsinghua, propuso un concepto denominado "entidad de metal líquido liviano" e inventó un grupo de materiales metálicos líquidos livianos. El trabajo fue publicado en Materiales funcionales avanzados .
En su trabajo, Se fabricó un material compuesto representativo GB-eGaIn basado en eGaIn y una burbuja de vidrio hueca. GB-eGaIn tiene baja densidad, alta variabilidad de ductilidad y rigidez.
Según su estudio, GB-eGaIn se puede moldear en láminas delgadas debido a su alta adherencia. La hoja se puede enrollar o doblar fácilmente y "transformarse" en una estructura 3-D mediante el plegado, procesamiento de corte o ensamblaje.
La hoja GB-eGaIn también funciona bien en la transición de fase. Controlando la regulación de la temperatura, la hoja puede cambiar fácilmente entre un estado completamente blando y un objeto de metal rígido. Los resultados indicaron la capacidad de GB-eGaIn para construir componentes funcionales ajustados a la temperatura.
Figura 2. Estructura plana de GB-eGaI. Crédito:LIU Jing
Combinando con materiales de empaque a prueba de agua, GB-eGaIn puede realizar un comportamiento de flotación y hundimiento añadiendo agua. Según la variación de resistencia registrada del mismo componente tanto en agua como después del secado, Los investigadores del equipo del Prof. LIU demostraron que GB-eGaIn solo tiene un ligero cambio incluso después de su reutilización 8 veces.
Figura 3. Comportamiento flotante de GB-eGaIn en estructura plana y 3-D. Crédito:LIU Jing
En el estudio, También demostraron que los componentes GB-eGaIn combinados con un imán se pueden controlar en movimiento, suspensión y hundimiento bajo la regulación del campo magnético externo y materiales de empaque. Ofrecía un uso potencial en el desarrollo de dispositivos subacuáticos inteligentes avanzados.
