Figura 1. GB-eGaIn. Crédito:LIU Jing
Metal líquido à temperatura ambiente, por exemplo, liga à base de gálio, tem alta condutividade elétrica e térmica, e excelente fluidez. Eles podem ser usados em vários campos de aplicação, como eletrônicos flexíveis, dispositivos vestíveis, práticas biomédicas, sistemas de exoesqueleto e robótica suave, etc. No entanto, os componentes feitos de metal líquido podem ser mais pesados do que os não metálicos. A densidade do metal é maior do que os materiais não metálicos, como o polímero, plásticos e madeira.
Recentemente, uma equipe de pesquisa conjunta liderada pelo Prof. Liu Jing do Instituto Técnico de Física e Química (TIPC) da Academia Chinesa de Ciências e da Universidade de Tsinghua, propôs um conceito denominado como "entidade de metal líquido leve" e inventou um grupo de materiais de metal líquido leve. O trabalho foi publicado em Materiais Funcionais Avançados .
Em seu trabalho, um material composto representativo GB-eGaIn foi fabricado com base em eGaIn e bolha de vidro oco. GB-eGaIn tem baixa densidade, alta ductilidade e variabilidade de rigidez.
De acordo com seu estudo, GB-eGaIn pode ser moldado em folhas finas devido à sua alta adesão. A folha pode ser enrolada ou dobrada facilmente e "transformada" em uma estrutura 3-D por meio de dobradura, corte ou montagem de processamento.
A folha GB-eGaIn também tem um bom desempenho na transição de fase. Ao controlar a regulação da temperatura, a folha pode mudar facilmente entre um estado completamente macio e um objeto de metal rígido. Os resultados indicaram a capacidade do GB-eGaIn de construir componentes funcionais ajustados à temperatura.
Figura 2. Estrutura plana do GB-eGaI. Crédito:LIU Jing
Combinando com materiais de embalagem à prova d'água, GB-eGaIn pode realizar o comportamento de flutuação e afundamento adicionando água. De acordo com a variação de resistência registrada do mesmo componente tanto na água quanto após a secagem, pesquisadores da equipe do Prof. LIU provaram que o GB-eGaIn apresenta apenas pequenas alterações, mesmo após a reutilização por 8 vezes.
Figura 3. Comportamento flutuante do GB-eGaIn na estrutura planar e 3-D. Crédito:LIU Jing
No estudo, eles também demonstraram que os componentes GB-eGaIn combinados com o ímã podem ser controlados em movimento, suspendendo e afundando sob regulamentação do campo magnético externo e materiais de embalagem. Ele ofereceu uso potencial no desenvolvimento de dispositivos subaquáticos inteligentes avançados.
