Door gallium kneedbaar te maken krijgt het metaal interessante nieuwe toepassingen.
Beeld: Chunhui Wang
Vloeibaar gallium bewijst zijn nut wellicht al in de nieuwe PlayStation 5, waar het warmte veel efficiënter afvoert dan de smeermiddelen die tegenwoordig nog vaak worden gebruikt. Door het vloeibare metaal te verrijken met andere metaaldeeltjes zijn onderzoekers in Zuid-Korea er nu in geslaagd om het kneedbaar te maken. Dat geeft het mengsel nog betere eigenschappen, en het wordt een stuk praktischer in gebruik.
Gallium is een uitstekende geleider voor warmte en elektriciteit. Vandaag bewijst het metaal zijn diensten al in diverse sectoren: elektronicafabrikanten gebruiken het voor halfgeleiders en transistors, en het is ook een belangrijk onderdeel in ledverlichting. Gallium heeft wel een laag smeltpunt – al vanaf 30°C wordt het metaal vloeibaar. Bovendien laat het zich moeilijk bewerken, doordat het metaal een hoge oppervlaktespanning heeft. Dat weerhoudt veel elektronica- en andere producenten ervan om het nog breder in te zetten.
‘Kneedbaar gallium is heel interessant voor flexibele of zachte elektronica, zoals in wearables of implantaten’
Onderzoekers hebben nu een manier gevonden om die storende eigenschappen te omzeilen. Ze vulden het vloeibare goedje aan met deeltjes van andere metalen, zoals grafeenoxide of siliciumcarbide. Na goed roeren kregen ze een stopverfachtige pasta, die even kneed- en rekbaar is als Plasticine. ‘Je kunt er best aardige speeltjes mee boetseren’, zegt Ben Cunning (Institute for Basic Science), chemicus en coauteur van de paper die eerder deze maand verscheen in het tijdschrift Science Advances.
Die plasticiteit maakt het metaal veel handiger in gebruik. ‘Je kunt gallium nu als coating of verf op allerlei oppervlaktes aanbrengen, en in diverse vormen kneden. Heel interessant voor flexibele of zachte elektronica, zoals in wearables of implantaten’, zegt eerste auteur Chunhui Wang (Institute for Basic Science).
De deeltjes die de onderzoekers in het vloeibare gallium vermengden, bleken het composiet ook betere eigenschappen te geven. Voegden ze diamant toe, dan merkten de wetenschappers dat gallium nog beter warmte ging geleiden. Grafeen deed hetzelfde voor elektromagnetische straling. Volgens Cunning kan het composiet worden opgeschaald voor productie op industriële schaal.
