Obal z tekutého kovu. Kredit: Michael Dickey.

Jak říká chemický inženýr Michael Dickey z americké North Carolina State University, věci, které účinně brání průchodu plynů, mají tendenci být pevné a tuhé. A věci, které jsou pružné a elastické, zase bývají pro plyny obstojně průchodné. Dickey a jeho kolegové se pustili proti proudu a přišli s převratným elastickým materiálem, který je prakticky neprostupný pro plyny a kapaliny.

Michael Dickey. Kredit: North Carolina State University.

Zmíněný materiál je založený na „kapalném kovu,“ eutektické slitině gallia a india (EGaIn). Taková slitina má bod tání nižší, než jsou body tání jejích složek. V tomto případě je slitina EGaIn kapalná při pokojové teplotě. Dickey a spol. vytvořili ze slitiny tenký film a obalili ho elastickým polymerem. Vnitřní povrch polymeru je pokryt skleněnými mikrokuličkami, které udržují kapalný film EGaIn v rovnoměrném uspořádání.

Logo. Kredit: North Carolina State University.

Výsledkem je obalový materiál s vrstvou kapalného kovu, který nepropustí kapalinu ani plyn. Badatelé následně otestovali schopnost nového materiálu udržet kapalinu a kyslík. V experimentech nenaměřili žádné úniky kapaliny ani kyslíku.

Pokud jde o finanční náklady, badatelé připouštějí, že kapalné kovy bývají velice drahé. V této chvíli by jediný obal EGaIn běžné velikosti stál několik dolarů. Zároveň jsou ale optimističtí a věří, že technologii ještě vyladí – například ztenčením filmu z materiálu EGaIn, což by výsledný produkt zlevnilo.

Tvůrci materiálu v současné době řeší pozoruhodný problém. Vymýšlejí postup, kterým by zjistili, jestli EGaIn není ještě podstatně účinnější bariérou, než se jim podařilo prokázat. Jak přiznává Dickey, s jejich experimentálním vybavením narazili na limity přístrojů. Současně hledají partnery v průmyslu, s nimiž by materiál dotáhli do komerční podoby. Pokud jde o praktické využití, nabízí se ohebná elektronika a baterie, stejně jako další zařízení, v nichž je nutné bránit průchodu kapalin nebo kyslíku.

Video: How A Liquid Metal Could Transform Soft Electronics with Michael Dickey

Literatura

North Carolina State University 3. 2. 2023.

Science 379: 488-493.