Nature.com پر جانے کا شکریہ۔آپ محدود سی ایس ایس سپورٹ کے ساتھ براؤزر کا ورژن استعمال کر رہے ہیں۔بہترین تجربے کے لیے، ہم تجویز کرتے ہیں کہ آپ ایک اپ ڈیٹ شدہ براؤزر استعمال کریں (یا انٹرنیٹ ایکسپلورر میں مطابقت موڈ کو غیر فعال کریں)۔اس کے علاوہ، جاری تعاون کو یقینی بنانے کے لیے، ہم سائٹ کو بغیر اسٹائل اور جاوا اسکرپٹ کے دکھاتے ہیں۔
ایک ساتھ تین سلائیڈوں کا ایک carousel دکھاتا ہے۔ایک وقت میں تین سلائیڈوں سے گزرنے کے لیے پچھلے اور اگلے بٹنوں کا استعمال کریں، یا ایک وقت میں تین سلائیڈوں سے گزرنے کے لیے آخر میں سلائیڈر بٹن استعمال کریں۔
یہاں ہم مائیکرو اسکیل ٹپوگرافیکل خصوصیات کے ساتھ میٹلائزڈ سطحوں پر گیلیم پر مبنی مائع دھاتی مرکبات کی امیبیشن سے متاثر، بے ساختہ اور منتخب گیلا خصوصیات کا مظاہرہ کرتے ہیں۔گیلیم پر مبنی مائع دھاتی مرکبات حیرت انگیز مواد ہیں جس میں سطحی تناؤ بہت زیادہ ہے۔اس لیے انہیں پتلی فلموں میں بنانا مشکل ہے۔HCl بخارات کی موجودگی میں مائیکرو اسٹرکچرڈ تانبے کی سطح پر گیلیم اور انڈیم کے یوٹیکٹک الائے کی مکمل گیلا کرنا حاصل کیا گیا تھا، جس نے مائع دھات کے مرکب سے قدرتی آکسائیڈ کو ہٹا دیا تھا۔اس گیلے کو عددی طور پر وینزیل ماڈل اور اوسموسس کے عمل کی بنیاد پر بیان کیا گیا ہے، جس سے ظاہر ہوتا ہے کہ مائع دھاتوں کے موثر اوسموسس گیلا ہونے کے لیے مائکرو اسٹرکچر کا سائز اہم ہے۔اس کے علاوہ، ہم یہ ظاہر کرتے ہیں کہ پیٹرن بنانے کے لیے مائع دھاتوں کی بے ساختہ گیلا کرنے کو دھات کی سطح پر مائیکرو اسٹرکچر والے علاقوں کے ساتھ منتخب طور پر ہدایت کی جا سکتی ہے۔یہ سادہ عمل بیرونی طاقت یا پیچیدہ ہینڈلنگ کے بغیر مائع دھات کو یکساں طور پر کوٹ اور شکل دیتا ہے۔ہم نے یہ ظاہر کیا ہے کہ مائع دھاتی پیٹرن والے ذیلی ذخائر اس وقت بھی برقی روابط برقرار رکھتے ہیں جب اس کو کھینچا جائے اور بار بار کھینچنے کے چکروں کے بعد بھی۔
گیلیم پر مبنی مائع دھاتی مرکبات (GaLM) نے اپنی پرکشش خصوصیات جیسے کم پگھلنے کا مقام، اعلی برقی چالکتا، کم چپکنے والی اور بہاؤ، کم زہریلا اور اعلی خرابی 1,2 کی وجہ سے بہت زیادہ توجہ مبذول کی ہے۔خالص گیلیم کا پگھلنے کا نقطہ تقریباً 30 °C ہوتا ہے، اور جب کچھ دھاتوں جیسے In اور Sn کے ساتھ eutectic مرکبات میں ملایا جاتا ہے، تو پگھلنے کا نقطہ کمرے کے درجہ حرارت سے نیچے ہوتا ہے۔دو اہم GaLMs gallium indium eutectic alloy (EGaIn، 75% Ga اور 25% In وزن، پگھلنے کا نقطہ: 15.5 °C) اور گیلیم انڈیم ٹن یوٹیکٹک الائے (GaInSn یا galinstan، 68.5% Ga، 21.5% In، اور 100% Indium) % ٹن، پگھلنے کا نقطہ: ~11 °C)1.2۔مائع مرحلے میں ان کی برقی چالکتا کی وجہ سے، GaLMs کی مختلف قسم کے ایپلی کیشنز کے لیے تناؤ یا خراب ہونے والے الیکٹرانک راستوں کے طور پر فعال طور پر چھان بین کی جا رہی ہے، بشمول الیکٹرانک 3,4,5,6,7,8,9 تناؤ والے یا خمیدہ سینسر 10, 11, 12 , 13, 14 اور لیڈز 15, 16, 17۔ GaLM سے جمع، پرنٹنگ، اور پیٹرننگ کے ذریعے اس طرح کے آلات کی فیبریکیشن کے لیے GaLM اور اس کے بنیادی سبسٹریٹ کی انٹرفیشل خصوصیات کے علم اور کنٹرول کی ضرورت ہوتی ہے۔GaLMs میں سطح کا تناؤ زیادہ ہوتا ہے (EGaIn18,19 کے لیے 624 mNm-1 اور Galinstan20,21 کے لیے 534 mNm-1) جو انہیں سنبھالنا یا ہیرا پھیری کرنا مشکل بنا سکتا ہے۔محیطی حالات میں GaLM کی سطح پر مقامی گیلیم آکسائیڈ کی سخت کرسٹ کی تشکیل ایک ایسا خول فراہم کرتی ہے جو GaLM کو غیر کروی شکل میں مستحکم کرتا ہے۔یہ خاصیت GaLM کو پرنٹ کرنے، مائیکرو چینلز میں امپلانٹ کرنے، اور oxides19,22,23,24,25,26,27 کے ذریعے حاصل کردہ انٹرفیشل استحکام کے ساتھ پیٹرن کرنے کی اجازت دیتی ہے۔سخت آکسائڈ شیل GaLM کو زیادہ تر ہموار سطحوں پر قائم رہنے کی بھی اجازت دیتا ہے، لیکن کم چپکنے والی دھاتوں کو آزادانہ طور پر بہنے سے روکتا ہے۔زیادہ تر سطحوں پر GaLM کے پھیلاؤ کے لیے آکسائیڈ شیل 28,29 کو توڑنے کے لیے طاقت کی ضرورت ہوتی ہے۔
آکسائیڈ کے خول کو ہٹایا جا سکتا ہے، مثال کے طور پر، مضبوط تیزاب یا بیس۔آکسائیڈز کی عدم موجودگی میں، GaLM تقریباً تمام سطحوں پر ان کی سطح کے بڑے تناؤ کی وجہ سے گرتا ہے، لیکن اس میں مستثنیات ہیں: GaLM گیلے دھاتی ذیلی ذخیرےگا دیگر دھاتوں کے ساتھ ایک ایسے عمل کے ذریعے دھاتی بانڈ بناتا ہے جسے "ری ایکٹو گیلا" 30,31,32 کہا جاتا ہے۔دھات سے دھات کے رابطے کو آسان بنانے کے لیے سطحی آکسائیڈ کی عدم موجودگی میں اس رد عمل کی گیلا کاری کا اکثر معائنہ کیا جاتا ہے۔تاہم، GaLM میں مقامی آکسائیڈز کے ساتھ بھی، یہ اطلاع دی گئی ہے کہ دھات سے دھاتی رابطے اس وقت بنتے ہیں جب آکسائیڈ ہموار دھاتی سطحوں کے ساتھ رابطوں پر ٹوٹ جاتے ہیں۔رد عمل سے گیلا ہونے کے نتیجے میں رابطے کے کم زاویے ہوتے ہیں اور زیادہ تر دھات کے ذیلی ذخائر 33,34,35 کو اچھی طرح گیلا کرتے ہیں۔
آج تک، GaLM پیٹرن بنانے کے لیے دھاتوں کے ساتھ GaLM کے ری ایکٹو گیلا کرنے کی سازگار خصوصیات کے استعمال پر بہت سے مطالعات کیے گئے ہیں۔مثال کے طور پر، GaLM کو سمیرنگ، رولنگ، اسپرے، یا شیڈو ماسکنگ34، 35، 36، 37، 38 کے ذریعے پیٹرن والے ٹھوس دھاتی پٹریوں پر لاگو کیا گیا ہے۔تاہم، GaLM کی اونچی سطح کا تناؤ دھاتی سبسٹریٹس پر بھی انتہائی یکساں پتلی فلموں کی تشکیل میں رکاوٹ ہے۔اس مسئلے کو حل کرنے کے لیے، Lacour et al.خالص گیلیئم کو سونے کے لیپت مائیکرو اسٹرکچرڈ سبسٹریٹس پر بخارات بنا کر بڑے علاقوں میں ہموار، فلیٹ GaLM پتلی فلمیں تیار کرنے کے طریقہ کار کی اطلاع دی۔یہ طریقہ ویکیوم جمع کرنے کی ضرورت ہے، جو بہت سست ہے.اس کے علاوہ، GaLM کو عام طور پر اس طرح کے آلات کے لیے اجازت نہیں دی جاتی ہے جس کی وجہ سے ممکنہ خرابی ہے40۔بخارات بھی مواد کو سبسٹریٹ پر جمع کر دیتے ہیں، اس لیے پیٹرن بنانے کے لیے پیٹرن کی ضرورت ہوتی ہے۔ہم ٹپوگرافک دھاتی خصوصیات کو ڈیزائن کرکے ہموار GaLM فلمیں اور پیٹرن بنانے کا ایک طریقہ تلاش کر رہے ہیں جو قدرتی آکسائیڈز کی عدم موجودگی میں GaLM بے ساختہ اور منتخب طور پر گیلے ہو جاتے ہیں۔یہاں ہم فوٹو لیتھوگرافک ساختہ دھاتی سبسٹریٹس پر منفرد گیلا کرنے والے رویے کا استعمال کرتے ہوئے آکسائڈ فری EGaIn (عام GaLM) کے بے ساختہ منتخب گیلا ہونے کی اطلاع دیتے ہیں۔ہم امبیبیشن کا مطالعہ کرنے کے لیے مائیکرو لیول پر فوٹو لیتھوگرافی طور پر متعین سطح کے ڈھانچے بناتے ہیں، اس طرح آکسائیڈ سے پاک مائع دھاتوں کے گیلے ہونے کو کنٹرول کرتے ہیں۔مائیکرو سٹرکچرڈ دھاتی سطحوں پر EGaIn کی بہتر گیلا کرنے کی خصوصیات کو وینزیل ماڈل اور امپریگنیشن کے عمل کی بنیاد پر عددی تجزیہ کے ذریعے واضح کیا گیا ہے۔آخر میں، ہم مائیکرو اسٹرکچرڈ دھاتی جمع کرنے والی سطحوں پر خود جذب، بے ساختہ اور منتخب گیلے کے ذریعے EGaIn کے بڑے رقبے کے جمع اور پیٹرننگ کا مظاہرہ کرتے ہیں۔EGaIn ڈھانچے کو شامل کرنے والے ٹینسائل الیکٹروڈ اور سٹرین گیجز کو ممکنہ ایپلی کیشنز کے طور پر پیش کیا گیا ہے۔
جذب کیش کی نقل و حمل ہے جس میں مائع ساخت کی سطح 41 پر حملہ کرتا ہے، جو مائع کے پھیلاؤ میں سہولت فراہم کرتا ہے۔ہم نے HCl وانپ (تصویر 1) میں جمع دھاتی مائیکرو سٹرکچرڈ سطحوں پر EGaIn کے گیلے رویے کی تحقیقات کی۔تانبے کو بنیادی سطح کے لیے دھات کے طور پر منتخب کیا گیا تھا۔ فلیٹ تانبے کی سطحوں پر، EGaIn نے HCl بخارات کی موجودگی میں <20° کا ایک کم رابطہ زاویہ ظاہر کیا، رد عمل سے گیلا ہونے کی وجہ سے (ضمنی شکل 1)۔ فلیٹ تانبے کی سطحوں پر، EGaIn نے HCl بخارات کی موجودگی میں <20° کا ایک کم رابطہ زاویہ ظاہر کیا، رد عمل سے گیلا ہونے کی وجہ سے (ضمنی شکل 1)۔ На плоских медных поверхностях EGaIn показал низкий краевой угол <20 ° в присутствии паров HCl سنوک 1)۔ فلیٹ تانبے کی سطحوں پر، EGaIn نے رد عمل گیلا ہونے کی وجہ سے HCl بخارات کی موجودگی میں ایک کم <20° رابطہ زاویہ دکھایا (ضمنی شکل 1)۔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)۔ فلیٹ تانبے کی سطحوں پر، EGaIn رد عمل گیلا ہونے کی وجہ سے HCl بخارات کی موجودگی میں کم <20° رابطے کے زاویوں کی نمائش کرتا ہے (ضمنی شکل 1)۔ہم نے بلک کاپر پر EGaIn کے قریبی رابطے کے زاویوں کی پیمائش کی اور پولیڈیمیتھیلسلوکسین (PDMS) پر جمع تانبے کی فلموں پر۔
a کالمنر (D (قطر) = l (فاصلہ) = 25 µm، d (کالموں کے درمیان فاصلہ) = 50 µm، H (اونچائی) = 25 µm) اور اہرام (چوڑائی = 25 µm، اونچائی = 18 µm) مائکرو اسٹرکچرز /PDMS سبسٹریٹس۔b فلیٹ سبسٹریٹس (بغیر مائیکرو اسٹرکچرز) اور تانبے کی کوٹڈ PDMS پر مشتمل ستونوں اور اہراموں کی صفوں پر رابطے کے زاویے میں وقت پر منحصر تبدیلیاں۔c, d (c) سائیڈ ویو اور (d) HCl بخارات کی موجودگی میں ستونوں کے ساتھ سطح پر EGaIn کے گیلے ہونے کے اوپری منظر کی ریکارڈنگ۔
گیلے ہونے پر ٹپوگرافی کے اثر کا اندازہ لگانے کے لیے، کالم اور اہرام کے پیٹرن کے ساتھ PDMS سبسٹریٹس تیار کیے گئے، جس پر تانبے کو ٹائٹینیم چپکنے والی تہہ (تصویر 1a) کے ساتھ جمع کیا گیا تھا۔یہ ظاہر کیا گیا تھا کہ PDMS سبسٹریٹ کی مائیکرو اسٹرکچرڈ سطح کو تانبے کے ساتھ ہم آہنگی سے لیپت کیا گیا تھا (ضمنی شکل 2)۔نمونہ دار اور پلانر کاپر سپٹرڈ PDMS (Cu/PDMS) پر EGaIn کے وقت پر منحصر رابطے کے زاویے انجیر میں دکھائے گئے ہیں۔1ب۔پیٹرن والے تانبے/PDMS پر EGaIn کا رابطہ زاویہ ~1 منٹ کے اندر 0° پر گر جاتا ہے۔EGaIn مائیکرو اسٹرکچرز کے بہتر گیلے ہونے کا فائدہ وینزیل مساوات\({{{{\rm{cos}}}}}\,{\theta}_{{rough}}=r\,{{ {{{{{{{{cos}}}}}}}} کے ذریعے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ \rm{ cos}}}}}\,{\theta}_{0}\), جہاں \({\theta}_{{rough}}\) کھردری سطح کے رابطہ زاویہ کی نمائندگی کرتا ہے، \ (r \) سطح کی کھردری (= اصل علاقہ/ظاہر علاقہ) اور ہوائی جہاز پر رابطہ زاویہ \({\theta}_{0}\)۔نمونہ دار سطحوں پر EGaIn کے بہتر گیلے ہونے کے نتائج وینزیل ماڈل کے ساتھ اچھے معاہدے میں ہیں، کیونکہ بیک اور پرامڈل پیٹرن والی سطحوں کی r ویلیوز بالترتیب 1.78 اور 1.73 ہیں۔اس کا مطلب یہ بھی ہے کہ نمونہ دار سطح پر واقع ایک EGaIn ڈراپ بنیادی ریلیف کے نالیوں میں گھس جائے گا۔یہ نوٹ کرنا ضروری ہے کہ اس معاملے میں انتہائی یکساں فلیٹ فلمیں بنتی ہیں، غیر ساختہ سطحوں پر EGaIn کے معاملے کے برعکس (ضمیمہ تصویر 1)۔
انجیر سے۔1c،d (ضمنی فلم 1) یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ 30 سیکنڈ کے بعد، جیسا کہ ظاہری رابطہ زاویہ 0° کے قریب پہنچتا ہے، EGaIn ڈراپ کے کنارے سے مزید دور پھیلنا شروع کر دیتا ہے، جو جذب کی وجہ سے ہوتا ہے (ضمنی فلم 2 اور ضمنی تصویر 3)۔فلیٹ سطحوں کے پچھلے مطالعات نے رد عمل کے گیلے ہونے کے وقت کے پیمانے کو جڑنا سے چپچپا گیلا کرنے میں منتقلی کے ساتھ منسلک کیا ہے۔خطوں کا سائز اس بات کا تعین کرنے کے کلیدی عوامل میں سے ایک ہے کہ آیا سیلف پرائمنگ ہوتی ہے۔تھرموڈینامک نقطہ نظر سے امبیبیشن سے پہلے اور بعد میں سطحی توانائی کا موازنہ کرکے، امبیبیشن کا اہم رابطہ زاویہ اخذ کیا گیا تھا (تفصیلات کے لیے ضمنی بحث دیکھیں)۔نتیجہ \({\theta}_{c}\) کی تعریف \({{{({\rm{cos)))))\,{\theta}_{c}=(1-{\) کے طور پر کی گئی ہے۔ phi } _{S})/(r-{\phi}_{S})\) جہاں \({\phi}_{s}\) پوسٹ کے اوپری حصے میں جزوی علاقے کی نمائندگی کرتا ہے اور \(r\ ) سطح کی کھردری کی نمائندگی کرتا ہے۔ امبیبیشن اس وقت ہو سکتی ہے جب \({\theta }_{c}\) > \({\theta }_{0}\)، یعنی کسی چپٹی سطح پر رابطہ کا زاویہ۔ امبیبیشن اس وقت ہو سکتی ہے جب \({\theta }_{c}\) > \({\theta }_{0}\)، یعنی کسی چپٹی سطح پر رابطہ کا زاویہ۔ Впитывание может происходить, когда \ ({\ theta } _ {c} \) > \ ({\ theta } _ {0} \), т.еконтактный угол на плоской поверхности. جذب اس وقت ہو سکتا ہے جب \({\theta }_{c}\) > \({\theta }_{0}\)، یعنی کسی چپٹی سطح پر رابطہ کا زاویہ۔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. سکشن اس وقت ہوتا ہے جب \({\theta }_{c}\) > \({\theta }_{0}\), ہوائی جہاز پر رابطہ زاویہ۔پوسٹ پیٹرن والی سطحوں کے لیے، \(r\) اور \({\phi}_{s}\) کا حساب \(1+\{(2\pi {RH})/{d}^{2} کے طور پر کیا جاتا ہے۔ } \ ) اور \(\pi {R}^{2}/{d}^{2}\)، جہاں \(R\) کالم کے رداس کی نمائندگی کرتا ہے، \(H\) کالم کی اونچائی کی نمائندگی کرتا ہے، اور \ ( d\) دو ستونوں کے مراکز کے درمیان فاصلہ ہے (تصویر 1a)۔انجیر میں ساخت کے بعد کی سطح کے لیے۔1a، زاویہ \({\theta}_{c}\) 60° ہے، جو HCl وانپ آکسائیڈ سے پاک EGaIn میں \({\theta}_{0}\) طیارہ (~25° ) سے بڑا ہے۔ Cu/PDMS پر۔لہذا، EGaIn کی بوندیں جذب کی وجہ سے تصویر 1a میں تانبے کی ساخت کی سطح پر آسانی سے حملہ کر سکتی ہیں۔
EGaIn کے گیلے ہونے اور جذب کرنے پر پیٹرن کے ٹپوگرافک سائز کے اثر کی چھان بین کرنے کے لیے، ہم نے تانبے کے لیپت ستونوں کے سائز کو مختلف کیا۔انجیر پر۔2 ان سبسٹریٹس پر EGaIn کے رابطے کے زاویے اور جذب کو ظاہر کرتا ہے۔کالموں کے درمیان فاصلہ l کالم D کے قطر کے برابر ہے اور 25 سے 200 μm تک ہے۔25 µm کی اونچائی تمام کالموں کے لیے مستقل ہے۔\({\theta}_{c}\) کالم کے سائز (ٹیبل 1) کے بڑھنے کے ساتھ کم ہوتا ہے، جس کا مطلب ہے کہ بڑے کالموں کے ساتھ سبسٹریٹس پر جذب ہونے کا امکان کم ہوتا ہے۔جانچے گئے تمام سائزز کے لیے، \({\theta}_{c}\) \({\theta}_{0}\) سے بڑا ہے اور wicking متوقع ہے۔تاہم، l اور D 200 µm (تصویر 2e) کے ساتھ پوسٹ پیٹرن والی سطحوں کے لیے جذب شاذ و نادر ہی دیکھا جاتا ہے۔
HCl بخارات کی نمائش کے بعد مختلف سائز کے کالموں کے ساتھ Cu/PDMS سطح پر EGaIn کا وقت پر منحصر رابطہ زاویہ۔b–e EGaIn گیلا کرنے کے اوپر اور سائیڈ ویوز۔b D = l = 25 µm، r = 1.78۔D = l = 50 μm، r = 1.39 میں۔dD = l = 100 µm، r = 1.20۔eD = l = 200 µm، r = 1.10۔تمام پوسٹس کی اونچائی 25 µm ہے۔یہ تصاویر HCl بخارات کے سامنے آنے کے کم از کم 15 منٹ بعد لی گئی تھیں۔EGaIn پر قطرے پانی ہیں جو گیلیم آکسائیڈ اور HCl بخارات کے درمیان ردعمل کے نتیجے میں ہوتے ہیں۔(b – e) میں تمام اسکیل بارز 2 ملی میٹر ہیں۔
مائع جذب کے امکان کا تعین کرنے کا ایک اور معیار پیٹرن کے لاگو ہونے کے بعد سطح پر مائع کا تعین ہے۔Kurbin et al.یہ بتایا گیا ہے کہ جب (1) خطوط کافی اونچے ہوں گے، بوندوں کو نمونہ دار سطح سے جذب کیا جائے گا۔(2) کالموں کے درمیان فاصلہ بہت کم ہے۔اور (3) سطح پر مائع کا رابطہ زاویہ کافی چھوٹا ہے42۔عددی طور پر \({\theta}_{0}\) ایک ہی سبسٹریٹ مواد پر مشتمل ہوائی جہاز کے سیال کا پننگ کے لیے اہم رابطہ زاویہ سے کم ہونا چاہیے، \({\theta}_{c,{pin)) } \ ) پوسٹس کے درمیان پن کیے بغیر جذب کرنے کے لیے، جہاں \({\theta}_{c,{pin}}={{{{\rm{arctan}}}}}}(H/\big \{ ( \ sqrt {2}-1)l\big\})\) (تفصیلات کے لیے اضافی بحث دیکھیں)۔\({\theta}_{c,{pin}}\) کی قدر پن کے سائز پر منحصر ہے (ٹیبل 1)۔طول و عرض کے بغیر پیرامیٹر کا تعین کریں L = l/H یہ فیصلہ کرنے کے لیے کہ آیا جذب ہوتا ہے۔جذب کے لیے، L کو حد کے معیار سے کم ہونا چاہیے، \({L}_{c}\) = 1/\(\big\{\big(\sqrt{2}-1\big){{\tan} } { \ theta}_{{0}}\large\}\)۔EGaIn کے لیے \({\theta}_{0}={25}^{\circ})\) تانبے کے ذیلی حصے پر \({L}_{c}\) 5.2 ہے۔چونکہ 200 μm کا L کالم 8 ہے، جو \({L}_{c}\) کی قدر سے زیادہ ہے، اس لیے EGaIn جذب نہیں ہوتا ہے۔جیومیٹری کے اثر کو مزید جانچنے کے لیے، ہم نے مختلف H اور l کی سیلف پرائمنگ کا مشاہدہ کیا (ضمنی شکل 5 اور ضمنی جدول 1)۔نتائج ہمارے حساب سے اچھی طرح متفق ہیں۔اس طرح، L جذب کا ایک مؤثر پیشن گوئی کرنے والا نکلا؛جب ستونوں کے درمیان فاصلہ ستونوں کی اونچائی کے مقابلے نسبتاً زیادہ ہو تو مائع دھات پننگ کی وجہ سے جذب ہونا بند کر دیتی ہے۔
گیلے پن کا تعین سبسٹریٹ کی سطح کی ساخت کی بنیاد پر کیا جا سکتا ہے۔ہم نے ستونوں اور طیاروں پر Si اور Cu کو جمع کرکے EGaIn کے گیلے ہونے اور جذب کرنے پر سطح کی ساخت کے اثر کی چھان بین کی (ضمیمہ تصویر 6)۔EGaIn رابطہ زاویہ ~160° سے ~80° تک کم ہو جاتا ہے کیونکہ فلیٹ تانبے کے مواد پر Si/Cu بائنری سطح 0 سے 75% تک بڑھ جاتی ہے۔75% Cu/25% Si سطح کے لیے، \({\theta}_{0}\) ~80° ہے، جو اوپر کی تعریف کے مطابق \({L}_{c}\) 0.43 کے مساوی ہے۔ .چونکہ کالم l = H = 25 μm کے ساتھ L کے برابر 1 حد سے زیادہ \({L}_{c}\)، پیٹرننگ کے بعد 75% Cu/25% Si سطح متحرک ہونے کی وجہ سے جذب نہیں ہوتی ہے۔چونکہ EGaIn کا رابطہ زاویہ Si کے اضافے کے ساتھ بڑھتا ہے، اس لیے پننگ اور امپریگنیشن پر قابو پانے کے لیے زیادہ H یا لوئر l کی ضرورت ہوتی ہے۔لہذا، چونکہ رابطہ زاویہ (یعنی \({\theta}_{0}\)) سطح کی کیمیائی ساخت پر منحصر ہے، اس لیے یہ اس بات کا بھی تعین کر سکتا ہے کہ آیا مائیکرو اسٹرکچر میں امبیبیشن واقع ہوتی ہے۔
پیٹرن والے تانبے/PDMS پر EGaIn جذب مائع دھات کو مفید نمونوں میں گیلا کر سکتا ہے۔کالم لائنوں کی کم از کم تعداد کا اندازہ لگانے کے لیے جو امبیبیشن کا باعث بنتی ہیں، EGaIn کی گیلا کرنے والی خصوصیات Cu/PDMS پر پوسٹ پیٹرن لائنوں کے ساتھ دیکھی گئیں جن میں 1 سے 101 تک مختلف کالم لائن نمبر ہوتے ہیں (تصویر 3)۔گیلا ہونا بنیادی طور پر پوسٹ پیٹرننگ کے علاقے میں ہوتا ہے۔EGaIn wicking کو قابل اعتماد طریقے سے دیکھا گیا اور کالموں کی قطاروں کی تعداد کے ساتھ wicking کی لمبائی میں اضافہ ہوا۔جذب تقریبا کبھی نہیں ہوتا ہے جب دو یا کم لائنوں والی پوسٹس ہوں۔یہ بڑھتے ہوئے کیپلیری دباؤ کی وجہ سے ہوسکتا ہے۔کالمی پیٹرن میں جذب ہونے کے لیے، EGaIn سر کے گھماؤ کی وجہ سے پیدا ہونے والے کیپلیری پریشر پر قابو پانا ضروری ہے (ضمیمہ تصویر 7)۔کالمی پیٹرن کے ساتھ ایک قطار EGaIn سر کے لیے 12.5 µm کے گھماؤ کا رداس فرض کرتے ہوئے، کیپلیری پریشر ~0.98 atm (~740 Torr) ہے۔یہ اعلی Laplace دباؤ EGaIn کے جذب کی وجہ سے گیلے ہونے کو روک سکتا ہے۔نیز، کالموں کی کم قطاریں جذب قوت کو کم کر سکتی ہیں جو EGaIn اور کالموں کے درمیان کیپلیری ایکشن کی وجہ سے ہوتی ہے۔
ہوا میں مختلف چوڑائی (w) کے پیٹرن کے ساتھ ساختی Cu/PDMS پر EGaIn کے قطرے (HCl بخارات کے سامنے آنے سے پہلے)۔اوپر سے شروع ہونے والی ریک کی قطاریں: 101 (w = 5025 µm)، 51 (w = 2525 µm)، 21 (w = 1025 µm)، اور 11 (w = 525 µm)۔b 10 منٹ تک HCl بخارات کے سامنے آنے کے بعد (a) پر EGaIn کی دشاتمک گیلا کرنا۔c, d کالمر ڈھانچے کے ساتھ Cu/PDMS پر EGaIn کا گیلا کرنا (c) دو قطاریں (w = 75 µm) اور (d) ایک قطار (w = 25 µm)۔یہ تصاویر HCl بخارات کے سامنے آنے کے 10 منٹ بعد لی گئیں۔(a, b) اور (c, d) پر اسکیل بارز بالترتیب 5 ملی میٹر اور 200 µm ہیں۔(c) میں تیر جذب ہونے کی وجہ سے EGaIn سر کے گھماؤ کی نشاندہی کرتے ہیں۔
پوسٹ پیٹرن والے Cu/PDMS میں EGaIn کو جذب کرنے سے EGaIn کو سلیکٹیو گیلا کرنے کی اجازت ملتی ہے (تصویر 4)۔جب EGaIn کا ایک قطرہ نمونہ دار جگہ پر رکھا جاتا ہے اور اسے HCl بخارات کے سامنے لایا جاتا ہے، تو EGaIn ڈراپ پہلے گر جاتا ہے، ایک چھوٹا رابطہ زاویہ بناتا ہے کیونکہ تیزاب پیمانے کو ہٹاتا ہے۔اس کے بعد، جذب ڈراپ کے کنارے سے شروع ہوتا ہے.سینٹی میٹر پیمانے پر EGaIn (تصویر 4a، c) سے بڑے رقبے کی پیٹرننگ حاصل کی جا سکتی ہے۔چونکہ جذب صرف ٹپوگرافک سطح پر ہوتا ہے، EGaIn صرف پیٹرن کے حصے کو گیلا کرتا ہے اور جب یہ چپٹی سطح پر پہنچ جاتا ہے تو تقریباً گیلا ہونا بند ہوجاتا ہے۔نتیجتاً، EGaIn پیٹرن کی تیز حدود کا مشاہدہ کیا جاتا ہے (تصویر 4d، e)۔انجیر پر۔4b دکھاتا ہے کہ کس طرح EGaIn غیر ساختہ خطے پر حملہ کرتا ہے، خاص طور پر اس جگہ کے ارد گرد جہاں EGaIn قطرہ اصل میں رکھا گیا تھا۔اس کی وجہ یہ تھی کہ اس مطالعے میں استعمال ہونے والی EGaIn بوندوں کا سب سے چھوٹا قطر پیٹرن والے حروف کی چوڑائی سے زیادہ تھا۔EGaIn کے قطرے پیٹرن سائٹ پر 27-G سوئی اور سرنج کے ذریعے دستی انجیکشن کے ذریعے رکھے گئے تھے، جس کے نتیجے میں قطرے کم از کم 1 ملی میٹر کے سائز کے تھے۔یہ مسئلہ چھوٹی EGaIn بوندوں کے استعمال سے حل کیا جا سکتا ہے۔مجموعی طور پر، شکل 4 یہ ظاہر کرتا ہے کہ EGaIn کی بے ساختہ گیلا ہونا مائیکرو سٹرکچرڈ سطحوں پر آمادہ اور ہدایت کی جا سکتی ہے۔پچھلے کام کے مقابلے، یہ گیلا کرنے کا عمل نسبتاً تیز ہے اور مکمل گیلا کرنے کے لیے کسی بیرونی قوت کی ضرورت نہیں ہے (ضمنی جدول 2)۔
یونیورسٹی کا نشان، حرف b، c بجلی کی چمک کی شکل میں۔جاذب خطہ D = l = 25 µm کے ساتھ کالموں کی ایک صف سے ڈھکا ہوا ہے۔d، e (c) میں پسلیوں کی بڑھی ہوئی تصاویر۔(a–c) اور (d, e) پر اسکیل بارز بالترتیب 5 ملی میٹر اور 500 µm ہیں۔(c–e) پر، جذب کے بعد سطح پر چھوٹی بوندیں گیلیم آکسائیڈ اور HCl بخارات کے درمیان رد عمل کے نتیجے میں پانی میں بدل جاتی ہیں۔گیلے ہونے پر پانی کی تشکیل کا کوئی خاص اثر نہیں دیکھا گیا۔ایک سادہ خشک کرنے کے عمل کے ذریعے پانی کو آسانی سے ہٹا دیا جاتا ہے۔
EGaIn کی مائع نوعیت کی وجہ سے، EGaIn coated Cu/PDMS (EGaIn/Cu/PDMS) کو لچکدار اور اسٹریچ ایبل الیکٹروڈ کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔شکل 5a مختلف بوجھ کے تحت اصل Cu/PDMS اور EGaIn/Cu/PDMS کی مزاحمتی تبدیلیوں کا موازنہ کرتا ہے۔Cu/PDMS کی مزاحمت تناؤ میں تیزی سے بڑھ جاتی ہے، جبکہ EGaIn/Cu/PDMS کی مزاحمت تناؤ میں کم رہتی ہے۔انجیر پر۔5b اور d وولٹیج کی درخواست سے پہلے اور بعد میں خام Cu/PDMS اور EGaIn/Cu/PDMS کی SEM تصاویر اور متعلقہ EMF ڈیٹا دکھاتے ہیں۔برقرار Cu/PDMS کے لیے، اخترتی PDMS پر جمع ہونے والی ہارڈ Cu فلم میں لچک کی مماثلت کی وجہ سے دراڑ پیدا کر سکتی ہے۔اس کے برعکس، EGaIn/Cu/PDMS کے لیے، EGaIn اب بھی Cu/PDMS سبسٹریٹ کو اچھی طرح سے کوٹ کرتا ہے اور دباؤ کے لاگو ہونے کے بعد بھی بغیر کسی دراڑ یا اہم اخترتی کے برقی تسلسل کو برقرار رکھتا ہے۔EDS ڈیٹا نے تصدیق کی کہ EGaIn سے گیلیم اور انڈیم Cu/PDMS سبسٹریٹ پر یکساں طور پر تقسیم کیے گئے تھے۔یہ قابل ذکر ہے کہ EGaIn فلم کی موٹائی ایک جیسی ہے اور ستونوں کی اونچائی کے ساتھ موازنہ ہے۔ مزید ٹپوگرافیکل تجزیہ سے بھی اس کی تصدیق ہوتی ہے، جہاں EGaIn فلم کی موٹائی اور پوسٹ کی اونچائی کے درمیان نسبتا فرق <10% ہے (ضمیمہ تصویر 8 اور جدول 3)۔ مزید ٹپوگرافیکل تجزیہ سے بھی اس کی تصدیق ہوتی ہے، جہاں EGaIn فلم کی موٹائی اور پوسٹ کی اونچائی کے درمیان نسبتا فرق <10% ہے (ضمیمہ تصویر 8 اور جدول 3)۔ Это также подтверждается дальнейшим топографическим анализом, где относительная разница между толщиной пленевявыайстой пленейшим دس فیصد مزید ٹپوگرافیکل تجزیہ سے بھی اس کی تصدیق ہوتی ہے، جہاں EGaIn فلم کی موٹائی اور کالم کی اونچائی کے درمیان نسبتا فرق <10% ہے (ضمیمہ تصویر 8 اور جدول 3)۔进一步的形貌分析也证实了这一点，其中EGaIn 3). <10% Это также было подтверждено дальнейшим топографическим анализом, где относительная разница между толщиной пленейшим толщиной пленейшим <10% (дополнительный ris. 8 اور таблица 3)۔ مزید ٹپوگرافیکل تجزیہ سے بھی اس کی تصدیق ہوئی، جہاں EGaIn فلم کی موٹائی اور کالم کی اونچائی کے درمیان نسبتا فرق <10% تھا (ضمیمہ تصویر 8 اور جدول 3)۔یہ امیبیشن پر مبنی گیلا کرنا EGaIn کوٹنگز کی موٹائی کو اچھی طرح سے کنٹرول کرنے اور بڑے علاقوں پر مستحکم رکھنے کی اجازت دیتا ہے، جو کہ اس کی مائع نوعیت کی وجہ سے مشکل ہے۔اعداد و شمار 5c اور e اصل Cu/PDMS اور EGaIn/Cu/PDMS کی خرابی سے چالکتا اور مزاحمت کا موازنہ کرتے ہیں۔ڈیمو میں، غیر چھوئے ہوئے Cu/PDMS یا EGaIn/Cu/PDMS الیکٹروڈ سے منسلک ہونے پر LED آن ہو جاتی ہے۔جب برقرار Cu/PDMS کھینچا جاتا ہے، LED بند ہو جاتا ہے۔تاہم، EGaIn/Cu/PDMS الیکٹروڈز بوجھ کے باوجود بھی برقی طور پر جڑے رہے، اور الیکٹروڈ مزاحمت میں اضافے کی وجہ سے ایل ای ڈی لائٹ صرف قدرے مدھم ہوئی۔
Cu/PDMS اور EGaIn/Cu/PDMS پر بڑھتے ہوئے بوجھ کے ساتھ معمول کے مطابق مزاحمت میں تبدیلی آتی ہے۔(b) Cu/PDMS اور (d) EGaIn/Cu/methylsiloxane سے پہلے (اوپر) اور (نیچے) پولی ڈپلیکسز سے پہلے (اوپر) اور بعد میں SEM امیجز اور انرجی ڈسپرسیو ایکس رے سپیکٹروسکوپی (EDS) تجزیہ۔c, e LEDs سے منسلک ہیں (c) Cu/PDMS اور (e) EGaIn/Cu/PDMS سے پہلے (اوپر) اور (نیچے) اسٹریچنگ کے بعد (~30% تناؤ)۔(b) اور (d) میں اسکیل بار 50 µm ہے۔
انجیر پر۔6a EGaIn/Cu/PDMS کی مزاحمت کو 0% سے 70% تک تناؤ کے فعل کے طور پر ظاہر کرتا ہے۔مزاحمت کا اضافہ اور بازیافت اخترتی کے متناسب ہے، جو ناقابل تسخیر مواد (R/R0 = (1 + ε)2) کے لیے Pouillet کے قانون کے ساتھ اچھے معاہدے میں ہے، جہاں R مزاحمت ہے، R0 ابتدائی مزاحمت ہے، ε تناؤ 43 ہے۔ دیگر مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ جب کھینچا جاتا ہے تو، مائع درمیانے درجے میں ٹھوس ذرات خود کو دوبارہ ترتیب دے سکتے ہیں اور بہتر ہم آہنگی کے ساتھ زیادہ یکساں طور پر تقسیم ہو سکتے ہیں، اس طرح ڈریگ 43، 44 میں اضافے کو کم کر سکتے ہیں۔ تاہم، اس کام میں، کنڈکٹر حجم کے لحاظ سے 99% مائع دھات ہے کیونکہ Cu فلمیں صرف 100 nm موٹی ہوتی ہیں۔ تاہم، اس کام میں، کنڈکٹر حجم کے لحاظ سے 99% مائع دھات ہے کیونکہ Cu فلمیں صرف 100 nm موٹی ہوتی ہیں۔ Однако в этой работе проводник состоит из >99% жидкого металла по объему, так как пленки Cu имеют толщину всего 100. تاہم، اس کام میں، کنڈکٹر حجم کے لحاظ سے>99% مائع دھات پر مشتمل ہوتا ہے، کیونکہ Cu فلمیں صرف 100 nm موٹی ہوتی ہیں۔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%تاہم، اس کام میں، چونکہ Cu فلم صرف 100 nm موٹی ہے، کنڈکٹر 99% سے زیادہ مائع دھات (حجم کے لحاظ سے) پر مشتمل ہوتا ہے۔لہذا ، ہم توقع نہیں کرتے ہیں کہ Cu موصل کی الیکٹرو مکینیکل خصوصیات میں اہم شراکت کرے گا۔
EGaIn/Cu/PDMS مزاحمت بمقابلہ تناؤ میں 0–70% کی حد میں معمول کی تبدیلی۔PDMS کی ناکامی سے پہلے زیادہ سے زیادہ تناؤ 70% تھا (ضمنی شکل 9)۔سرخ نقطے نظریاتی اقدار ہیں جن کی پیش گوئی Puet کے قانون سے ہوتی ہے۔b EGaIn/Cu/PDMS چالکتا استحکام کا ٹیسٹ بار بار اسٹریچ اسٹریچ سائیکل کے دوران۔سائیکلک ٹیسٹ میں 30٪ تناؤ استعمال کیا گیا تھا۔انسیٹ پر اسکیل بار 0.5 سینٹی میٹر ہے۔L کھینچنے سے پہلے EGaIn/Cu/PDMS کی ابتدائی لمبائی ہے۔
پیمائش کا عنصر (GF) سینسر کی حساسیت کا اظہار کرتا ہے اور اسے تناؤ میں تبدیلی کی مزاحمت میں تبدیلی کے تناسب کے طور پر بیان کیا جاتا ہے۔دھات کی ہندسی تبدیلی کی وجہ سے GF 1.7 سے بڑھ کر 70% سٹرین پر 2.6 ہو گیا۔دیگر سٹرین گیجز کے مقابلے میں، GF EGaIn/Cu/PDMS قدر معتدل ہے۔ایک سینسر کے طور پر، اگرچہ اس کا GF خاص طور پر زیادہ نہیں ہو سکتا، EGaIn/Cu/PDMS شور کے تناسب کے بوجھ کے کم سگنل کے جواب میں مضبوط مزاحمتی تبدیلی کو ظاہر کرتا ہے۔EGaIn/Cu/PDMS کی چالکتا کے استحکام کا جائزہ لینے کے لیے، 30% تناؤ پر بار بار اسٹریچ اسٹریچ سائیکل کے دوران برقی مزاحمت کی نگرانی کی گئی۔جیسا کہ تصویر میں دکھایا گیا ہے۔6b، 4000 اسٹریچنگ سائیکلوں کے بعد، مزاحمتی قدر 10% کے اندر رہی، جس کی وجہ بار بار اسٹریچنگ سائیکل46 کے دوران پیمانے کی مسلسل تشکیل ہو سکتی ہے۔اس طرح، EGaIn/Cu/PDMS کی طویل مدتی برقی استحکام بطور اسٹریچ ایبل الیکٹروڈ اور سٹرین گیج کے طور پر سگنل کی وشوسنییتا کی تصدیق ہوئی۔
اس مضمون میں، ہم دراندازی کی وجہ سے مائیکرو اسٹرکچرڈ دھاتی سطحوں پر GaLM کی گیلا کرنے کی بہتر خصوصیات پر تبادلہ خیال کرتے ہیں۔EGaIn کی خود بخود مکمل گیلا ہونا HCl بخارات کی موجودگی میں کالم اور اہرام دھاتی سطحوں پر حاصل کیا گیا تھا۔اس کی وضاحت وینزیل ماڈل اور وِکنگ کے عمل کی بنیاد پر کی جا سکتی ہے، جو وِکنگ-حوصلہ افزائی گیلے کے لیے ضروری پوسٹ مائیکرو اسٹرکچر کے سائز کو ظاہر کرتا ہے۔EGaIn کی خود بخود اور منتخب گیلا ہونا، جس کی رہنمائی مائیکرو سٹرکچرڈ دھاتی سطح سے ہوتی ہے، بڑے علاقوں پر یکساں ملمع کاری اور مائع دھات کے نمونوں کی تشکیل کو ممکن بناتی ہے۔EGaIn-coated Cu/PDMS سبسٹریٹس برقی کنکشن برقرار رکھتے ہیں یہاں تک کہ کھینچے جانے اور بار بار کھینچنے والے چکروں کے بعد بھی، جیسا کہ SEM، EDS، اور برقی مزاحمتی پیمائش سے تصدیق ہوتی ہے۔اس کے علاوہ، EGaIn کے ساتھ لیپت Cu/PDMS کی برقی مزاحمت لاگو شدہ تناؤ کے تناسب میں الٹ اور قابل اعتماد طور پر تبدیل ہوتی ہے، جو کہ اس کے ممکنہ استعمال کو سٹرین سینسر کے طور پر ظاہر کرتی ہے۔امبیبیشن کی وجہ سے مائع دھات کے گیلے ہونے کے اصول کے ذریعہ فراہم کردہ ممکنہ فوائد درج ذیل ہیں: (1) GaLM کوٹنگ اور پیٹرننگ بیرونی طاقت کے بغیر حاصل کی جاسکتی ہے۔(2) کاپر لیپت مائیکرو اسٹرکچر کی سطح پر GaLM گیلا ہونا تھرموڈینامک ہے۔نتیجے میں آنے والی GaLM فلم خرابی کے باوجود بھی مستحکم ہے۔(3) تانبے کے لیپت کالم کی اونچائی کو تبدیل کرنے سے کنٹرول موٹائی کے ساتھ ایک GaLM فلم بن سکتی ہے۔اس کے علاوہ، یہ نقطہ نظر فلم بنانے کے لیے درکار GaLM کی مقدار کو کم کرتا ہے، کیونکہ ستون فلم کے کچھ حصے پر قابض ہیں۔مثال کے طور پر، جب 200 μm (25 μm کے ستونوں کے درمیان فاصلہ کے ساتھ) کے قطر کے ستونوں کی ایک صف متعارف کرائی جاتی ہے، تو فلم کی تشکیل کے لیے درکار GaLM کا حجم (~9 μm3/μm2) بغیر فلم کے حجم سے موازنہ کیا جا سکتا ہے۔ ستون(25 µm3/µm2)۔تاہم، اس معاملے میں، اس بات کو مدنظر رکھنا ضروری ہے کہ پیوٹ کے قانون کے مطابق نظریاتی مزاحمت کا تخمینہ بھی نو گنا بڑھ جاتا ہے۔مجموعی طور پر، اس مضمون میں زیر بحث مائع دھاتوں کی انوکھی گیلا خصوصیات اسٹریچ ایبل الیکٹرانکس اور دیگر ابھرتی ہوئی ایپلی کیشنز کے لیے مختلف ذیلی جگہوں پر مائع دھاتوں کو جمع کرنے کا ایک موثر طریقہ پیش کرتی ہیں۔
پی ڈی ایم ایس سبسٹریٹس سلگارڈ 184 میٹرکس (ڈاؤ کارننگ، یو ایس اے) اور ہارڈنر کو 10:1 اور 15:1 کے تناسب میں ملا کر ٹینسائل ٹیسٹ کے لیے تیار کیے گئے، اس کے بعد 60 ° C پر تندور میں کیورنگ کی گئی۔کاپر یا سلکان سلکان ویفرز (سلیکون ویفر، نمکانگ ہائی ٹیکنالوجی کمپنی، لمیٹڈ، جمہوریہ کوریا) اور PDMS سبسٹریٹس پر 10 nm موٹی ٹائٹینیم چپکنے والی تہہ کے ساتھ اپنی مرضی کے مطابق سپٹرنگ سسٹم کا استعمال کرتے ہوئے جمع کیا گیا تھا۔کالم اور اہرام کے ڈھانچے کو PDMS سبسٹریٹ پر سلکان ویفر فوٹو لیتھوگرافک عمل کا استعمال کرتے ہوئے جمع کیا جاتا ہے۔پرامڈ پیٹرن کی چوڑائی اور اونچائی بالترتیب 25 اور 18 µm ہے۔بار پیٹرن کی اونچائی 25 µm، 10 µm، اور 1 µm پر طے کی گئی تھی، اور اس کا قطر اور پچ 25 سے 200 µm تک مختلف تھی۔
EGaIn کا رابطہ زاویہ (گیلیم 75.5%/انڈیم 24.5%، >99.99%، سگما الڈرچ، جمہوریہ کوریا) کو ڈراپ شیپ اینالائزر (DSA100S، KRUSS، جرمنی) کا استعمال کرتے ہوئے ماپا گیا۔ EGaIn کا رابطہ زاویہ (گیلیم 75.5%/انڈیم 24.5%، >99.99%، سگما الڈرچ، جمہوریہ کوریا) کو ڈراپ شیپ اینالائزر (DSA100S، KRUSS، جرمنی) کا استعمال کرتے ہوئے ماپا گیا۔ Краевой угол EGaIn (گالی 75,5 %/INDIY 24,5 %, >99,99 %, Sigma Aldrich, Республика Корея) измеряli جرمن)۔ EGaIn کے کنارے کا زاویہ (گیلیم 75.5%/انڈیم 24.5%، >99.99%، سگما الڈرچ، ریپبلک آف کوریا) کو ڈراپلیٹ اینالائزر (DSA100S، KRUSS، جرمنی) کا استعمال کرتے ہوئے ماپا گیا۔ 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. EGaIn (gallium75.5%/indium24.5%, >99.99%, Sigma Aldrich, 大韩民国) کو رابطہ تجزیہ کار (DSA100S, KRUSS, Germany) کا استعمال کرتے ہوئے ماپا گیا۔ Краевой угол EGaIn (گالی 75,5%/INDIY 24,5%, >99,99%, Sigma Aldrich, Республика Корея) مانیا)۔ EGaIn کے کنارے کا زاویہ (گیلیم 75.5%/انڈیم 24.5%، >99.99%، سگما الڈرچ، جمہوریہ کوریا) کو شکل کیپ تجزیہ کار (DSA100S، KRUSS، جرمنی) کا استعمال کرتے ہوئے ماپا گیا۔سبسٹریٹ کو 5 سینٹی میٹر × 5 سینٹی میٹر × 5 سینٹی میٹر شیشے کے چیمبر میں رکھیں اور 0.5 ملی میٹر قطر کی سرنج کا استعمال کرتے ہوئے EGaIn کا 4–5 μl قطرہ سبسٹریٹ پر رکھیں۔HCl وانپ میڈیم بنانے کے لیے، 20 μL HCl محلول (37 wt.%، سامچون کیمیکلز، ریپبلک آف کوریا) کو سبسٹریٹ کے ساتھ رکھا گیا تھا، جو 10 سیکنڈ کے اندر اندر چیمبر کو بھرنے کے لیے کافی بخارات بن گیا تھا۔
سطح کو SEM (ٹیسکن ویگا 3، ٹیسکن کوریا، جمہوریہ کوریا) کا استعمال کرتے ہوئے امیج کیا گیا تھا۔ای ڈی ایس (ٹیسکن ویگا 3، ٹیسکن کوریا، جمہوریہ کوریا) کو بنیادی معیار کے تجزیہ اور تقسیم کا مطالعہ کرنے کے لیے استعمال کیا گیا تھا۔EGaIn/Cu/PDMS سطح کی ٹپوگرافی کا تجزیہ آپٹیکل پروفائلومیٹر (The Profilm3D، Filmetrics، USA) کا استعمال کرتے ہوئے کیا گیا۔
اسٹریچنگ سائیکل کے دوران برقی چالکتا میں تبدیلی کی چھان بین کرنے کے لیے، EGaIn کے ساتھ اور اس کے بغیر نمونوں کو اسٹریچنگ آلات (Bending & Stretchable Machine System, SnM، جمہوریہ کوریا) پر بند کیا گیا تھا اور کیتھلی 2400 سورس میٹر سے برقی طور پر منسلک کیا گیا تھا۔ اسٹریچنگ سائیکل کے دوران برقی چالکتا میں تبدیلی کی چھان بین کرنے کے لیے، EGaIn کے ساتھ اور اس کے بغیر نمونوں کو اسٹریچنگ آلات (Bending & Stretchable Machine System, SnM، جمہوریہ کوریا) پر بند کیا گیا تھا اور کیتھلی 2400 سورس میٹر سے برقی طور پر منسلک کیا گیا تھا۔ Для исследования изменения электропроводности во во время циклов растяжения образцы с EGaIn и без него закрепляли на образания tchable مشین سسٹم، SnM، Республика Корея) и электрически подключали к измерителю источника Keithley 2400. اسٹریچنگ سائیکلوں کے دوران برقی چالکتا میں تبدیلی کا مطالعہ کرنے کے لیے، EGaIn کے ساتھ اور اس کے بغیر نمونے اسٹریچنگ آلات (Bending & Stretchable Machine System, SnM، جمہوریہ کوریا) پر نصب کیے گئے تھے اور کیتھلی 2400 سورس میٹر سے برقی طور پر جڑے ہوئے تھے۔اسٹریچنگ سائیکل کے دوران برقی چالکتا میں تبدیلی کا مطالعہ کرنے کے لیے، EGaIn کے ساتھ اور اس کے بغیر نمونے اسٹریچنگ ڈیوائس (Bending and Stretching Machine Systems, SnM، جمہوریہ کوریا) پر نصب کیے گئے تھے اور کیتھلی 2400 SourceMeter سے برقی طور پر منسلک تھے۔نمونے کے تناؤ کے 0% سے 70% کی حد میں مزاحمت میں تبدیلی کی پیمائش کرتا ہے۔استحکام ٹیسٹ کے لیے، مزاحمت میں تبدیلی کو 4000 30% تناؤ کے چکروں سے ماپا گیا۔
مطالعہ کے ڈیزائن کے بارے میں مزید معلومات کے لیے، اس مضمون سے منسلک نیچر اسٹڈی خلاصہ دیکھیں۔
اس مطالعہ کے نتائج کی حمایت کرنے والے ڈیٹا کو ضمنی معلومات اور خام ڈیٹا فائلوں میں پیش کیا گیا ہے۔یہ مضمون اصل ڈیٹا فراہم کرتا ہے۔
Daeneke، T. et al.مائع دھاتیں: کیمیائی بنیاد اور ایپلی کیشنز۔کیمیکل۔معاشرہ47، 4073–4111 (2018)۔
Lin, Y., Genzer, J. & Dickey, MD انتسابات، من گھڑت، اور گیلیم پر مبنی مائع دھاتی ذرات کا اطلاق۔ Lin, Y., Genzer, J. & Dickey, MD انتسابات، من گھڑت، اور گیلیم پر مبنی مائع دھاتی ذرات کا اطلاق۔Lin, Y., Genzer, J. and Dickey, MD Properties, fabrication and application of gallium-based liquid metal particles. Lin, Y., Genzer, J. & Dickey, MD 镓基液态金属颗粒的属性、制造和应用۔ Lin, Y., Genzer, J. & Dickey, MDLin, Y., Genzer, J. and Dickey, MD Properties, fabrication and application of gallium-based liquid metal particles.جدید سائنس۔7، 2000–192 (2020)۔
Koo, HJ, So, JH, Dickey, MD اور Velev, OD تمام نرم مادے کے سرکٹس کی طرف: میمریسٹر خصوصیات کے ساتھ نیم مائع آلات کے پروٹو ٹائپس۔ Koo, HJ, So, JH, Dickey, MD & Velev, OD تمام نرم مادے کے سرکٹس کی طرف: memristor خصوصیات کے ساتھ نیم مائع آلات کے پروٹو ٹائپس۔Koo, HJ, So, JH, Dickey, MD, اور Velev, OD مکمل طور پر نرم مادے پر مشتمل سرکٹس کے لیے: memristor خصوصیات کے ساتھ نیم مائع آلات کے پروٹو ٹائپس۔ 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 & Velev, ODKoo, HJ, So, JH, Dickey, MD, اور Velev, OD Towards Circuits All Soft Matter: Memristor پراپرٹیز کے ساتھ Quasi-fluid آلات کے پروٹو ٹائپس۔اعلی درجے کی الما میٹر۔23، 3559–3564 (2011)۔
Bilodeau, RA, Zemlyanov, DY & Kramer, RK مائع دھاتی سوئچز ماحولیاتی طور پر جوابدہ الیکٹرانکس کے لیے۔ Bilodeau, RA, Zemlyanov, DY & Kramer, RK مائع دھاتی سوئچز ماحولیاتی طور پر جوابدہ الیکٹرانکس کے لیے۔Bilodo RA, Zemlyanov D.Yu., Kramer RK ماحول دوست الیکٹرانکس کے لیے مائع دھاتی سوئچز۔ Bilodeau, RA, Zemlyanov, DY & Kramer, RK 用于环境响应电子产品的液态金属开关۔ Bilodeau, RA, Zemlyanov, DY & Kramer, RKBilodo RA, Zemlyanov D.Yu., Kramer RK ماحول دوست الیکٹرانکس کے لیے مائع دھاتی سوئچز۔اعلی درجے کی الما میٹر۔انٹرفیس 4، 1600913 (2017)۔
لہذا، JH, Koo, HJ, Dickey, MD & Velev, OD Ionic کرنٹ رییکٹیفیکیشن مائع دھاتی الیکٹروڈ کے ساتھ نرم مادے کے ڈایڈس میں۔ لہذا، JH, Koo, HJ, Dickey, MD & Velev, OD Ionic کرنٹ رییکٹیفیکیشن مائع دھاتی الیکٹروڈ کے ساتھ نرم مادے کے ڈایڈس میں۔ Так, JH, Koo, HJ, Dickey, MD & Velev, OD Ионное выпрямление тока в диодах из мягкого материала с электродами из жидкого метами. اس طرح، JH، Koo، HJ، Dickey، MD اور Velev، OD Ionic کرنٹ رییکٹیفیکیشن مائع دھاتی الیکٹروڈ کے ساتھ نرم مواد کے ڈایڈس میں۔ تو، 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۔ تو، JH، Koo، HJ، Dickey، MD اور Velev، OD Так, JH, Koo, HJ, Dickey, MD & Velev, OD Ионное выпрямление тока в диодах из мягкого материала с жидкометаллическими электрод. اس طرح، JH، Koo، HJ، Dickey، MD اور Velev، OD Ionic کرنٹ رییکٹیفیکیشن مائع دھاتی الیکٹروڈ کے ساتھ نرم مواد کے ڈایڈس میں۔توسیعی صلاحیتیں۔الما میٹر22، 625–631 (2012)۔
Kim, M.-G., Brown, DK & Brand, O. نانوفبریکیشن مائع دھات پر مبنی تمام نرم اور اعلی کثافت والے الیکٹرانک آلات کے لیے۔ Kim, M.-G., Brown, DK & Brand, O. نانوفبریکیشن مائع دھات پر مبنی تمام نرم اور اعلی کثافت والے الیکٹرانک آلات کے لیے۔Kim, M.-G., Brown, DK اور Brand, O. Nanofabrication تمام نرم اور اعلی کثافت مائع دھات پر مبنی الیکٹرانک آلات کے لیے۔کم، M.-G.، براؤن، DK، اور برانڈ، O. مائع دھات پر مبنی اعلی کثافت، تمام نرم الیکٹرانکس کی نینوفابریکیشن۔قومی کمیون.11، 1–11 (2020)۔
Guo، R. et al.Cu-EGaIn انٹرایکٹو الیکٹرانکس اور CT لوکلائزیشن کے لیے ایک قابل توسیع الیکٹران شیل ہے۔الما میٹرسطح7. 1845–1853 (2020)۔
لوپس، پی اے، پیسانا، ایچ، ڈی المیڈا، اے ٹی، مجیدی، سی اور تاواکولی، ایم ہائیڈرو پرنٹ شدہ الیکٹرانکس: بائیو الیکٹرانکس اور انسانی مشین کے تعامل کے لیے الٹراتھین اسٹریچ ایبل Ag–In–Ga E-skin۔ لوپس، پی اے، پیسانا، ایچ، ڈی المیڈا، اے ٹی، مجیدی، سی اور تاواکولی، ایم ہائیڈرو پرنٹ شدہ الیکٹرانکس: بائیو الیکٹرانکس اور انسانی مشین کے تعامل کے لیے الٹراتھین اسٹریچ ایبل Ag–In–Ga E-skin۔Lopez, PA, Paysana, H., De Almeida, AT, Majdi, K., and Tawakoli, M. Hydroprinting Electronics: Ag-In-ga Ultrathin Stretchable Electronic Skin for Bioelectronics and Human Machine Interaction. لوپس، پی اے، پیسانا، ایچ، ڈی المیڈا، اے ٹی، مجیدی، سی اور تاواکولی، ایم ہائیڈرو پرنٹ شدہ الیکٹرانکس: بائیو الیکٹرانکس اور انسانی مشین کے تعامل کے لیے الٹراتھین اسٹریچ ایبل Ag-In-Ga E-skin۔ لوپس، پی اے، پیسانا، ایچ، ڈی المیڈا، اے ٹی، مجیدی، سی اور تاواکولی، ایم ہائیڈرو پرنٹ شدہ الیکٹرانکس: بائیو الیکٹرانکس اور انسانی مشین کے تعامل کے لیے الٹراتھین اسٹریچ ایبل Ag-In-Ga E-skin۔Lopez, PA, Paysana, H., De Almeida, AT, Majdi, K., and Tawakoli, M. Hydroprinting Electronics: Ag-In-ga Ultrathin Stretchable Electronic Skin for Bioelectronics and Human Machine Interaction.ACS
یانگ، وائی وغیرہ۔پہننے کے قابل الیکٹرانکس کے لیے مائع دھاتوں پر مبنی الٹرا ٹینسائل اور انجنیئرڈ ٹرائبو الیکٹرک نینو جنریٹرز۔SAU Nano 12، 2027–2034 (2018)۔
گاو، کے وغیرہ۔کمرے کے درجہ حرارت پر مائع دھاتوں پر مبنی اوور سٹریچ سینسر کے لیے مائیکرو چینل ڈھانچے کی ترقی۔سائنس۔رپورٹ 9، 1–8 (2019)۔
چن، جی وغیرہ۔EGaIn سپر لچکدار جامع ریشے 500% تناؤ کو برداشت کر سکتے ہیں اور پہننے کے قابل الیکٹرانکس کے لیے بہترین برقی چالکتا رکھتے ہیں۔ACS سے مراد الما میٹر ہے۔انٹرفیس 12، 6112–6118 (2020)۔
Kim, S., Oh, J., Jeong, D. & Bae, J. نرم سینسر سسٹم کے لیے دھاتی الیکٹروڈ سے eutectic gallium–indium کی براہ راست وائرنگ۔ Kim, S., Oh, J., Jeong, D. & Bae, J. نرم سینسر سسٹم کے لیے دھاتی الیکٹروڈ سے eutectic gallium–indium کی براہ راست وائرنگ۔Kim, S., Oh, J., Jeon, D. اور Bae, J. نرم سینسنگ سسٹمز کے لیے دھاتی الیکٹروڈ سے eutectic gallium-indium کا براہ راست تعلق۔ Kim, S., Oh, J. Jeong, D. & Bae, J. 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 گیلیم-انڈیم دھاتی الیکٹروڈ نرم سینسر سسٹم سے براہ راست منسلک ہے۔Kim, S., Oh, J., Jeon, D. اور Bae, J. نرم سینسر سسٹمز کے لیے دھاتی الیکٹروڈ سے eutectic gallium-indium کا براہ راست تعلق۔ACS سے مراد الما میٹر ہے۔انٹرفیس 11، 20557–20565 (2019)۔
یون، جی وغیرہ۔مائع دھات سے بھرے مقناطیسی الاسٹومر مثبت پیزو الیکٹرکٹی کے ساتھ۔قومی کمیون.10، 1–9 (2019)۔
کم، کے کے انتہائی حساس اور اسٹریچ ایبل کثیر جہتی سٹرین گیجز پرکولیشن گرڈز کے ساتھ پری اسٹریسڈ انیسوٹروپک میٹل نانوائرز۔نانولیٹ۔15، 5240–5247 (2015)۔
Guo, H., Han, Y., Zhao, W., Yang, J. & Zhang, L. اعلی اسٹریچ ایبلٹی کے ساتھ عالمی طور پر خود مختار خود شفا بخش ایلسٹومر۔ Guo, H., Han, Y., Zhao, W., Yang, J. & Zhang, L. اعلی اسٹریچ ایبلٹی کے ساتھ عالمی طور پر خود مختار خود شفا بخش ایلسٹومر۔گو، ایچ، ہان، یو، ژاؤ، ڈبلیو، یانگ، جے، اور ژانگ، ایل ورسٹائل خود شفا یابی کا ایلسٹومر اعلی لچک کے ساتھ۔ Guo, H., Han, Y., Zhao, W., Yang, J. & Zhang, L. 具有高拉伸性的通用自主自愈弹性体. Guo, H., Han, Y., Zhao, W., Yang, J. & Zhang, L.Guo H.، Han Yu، Zhao W.، Yang J. اور Zhang L. ورسٹائل آف لائن سیلف ہیلنگ ہائی ٹینسائل ایلسٹومرز۔قومی کمیون.11، 1–9 (2020)۔
Zhu X. et al.مائع دھاتی مرکب کور کا استعمال کرتے ہوئے الٹرا ڈراون دھاتی conductive فائبر.توسیعی صلاحیتیں۔الما میٹر23، 2308–2314 (2013)۔
خان، جے وغیرہ۔مائع دھاتی تار کے الیکٹرو کیمیکل دبانے کا مطالعہ۔ACS سے مراد الما میٹر ہے۔انٹرفیس 12، 31010–31020 (2020)۔
Lee H. et al.لچکدار برقی چالکتا اور ریسپانسیو ایکٹیویشن کے لیے بایو نانوفائبرز کے ساتھ مائع دھات کی بوندوں کی بخارات کی حوصلہ افزائی سے سنٹرنگ۔قومی کمیون.10، 1–9 (2019)۔
ڈکی، ایم ڈی وغیرہ۔Eutectic gallium-indium (EGaIn): مائع دھات کا مرکب کمرے کے درجہ حرارت پر مائکرو چینلز میں مستحکم ڈھانچے کی تشکیل کے لیے استعمال ہوتا ہے۔توسیعی صلاحیتیں۔الما میٹر18، 1097–1104 (2008)۔
وانگ، ایکس، گو، آر اور لیو، جے مائع دھات پر مبنی نرم روبوٹکس: مواد، ڈیزائن، اور ایپلی کیشنز۔ وانگ، ایکس، گو، آر اور لیو، جے مائع دھات پر مبنی نرم روبوٹکس: مواد، ڈیزائن، اور ایپلی کیشنز۔وانگ، ایکس، گو، آر. اور لیو، جے. مائع دھات پر مبنی نرم روبوٹکس: مواد، تعمیر اور ایپلی کیشنز. وانگ، ایکس، گو، آر اور لیو، جے 基于液态金属的软机器人：材料、设计和应用. وانگ، ایکس، گو، آر اور لیو، جے مائع دھات پر مبنی نرم روبوٹ: مواد، ڈیزائن اور ایپلی کیشنز۔وانگ، ایکس، گو، آر. اور لیو، جے. نرم روبوٹ مائع دھات پر مبنی: مواد، تعمیر اور ایپلی کیشنز.اعلی درجے کی الما میٹر۔ٹیکنالوجی 4، 1800549 (2019)۔