基底表面液态金属电路的电化学擦除机制

以下介绍如何用电化学方法来移除液态EGaIn薄膜和电路［23］。这种方法是基于实验室所发现的一个有趣现象［25］：在外加电压的作用下，被溶液覆盖的镓基液态金属薄膜会自动收缩。

与EGaIn薄膜和电路有关的电化学过程包括如下反应方程式［20］：

或者

这个方程式表明电化学过程能将氧化镓还原成镓，意味着电化学过程能降低EGaIn薄膜与基底之间的润湿能力。因而，人们可以用电化学过程移除（和收集）液态金属薄膜。实验中我们使用了一个额定电压为20 V的电流/电压源来供电。(www.xing528.com)

图9.20　电化学方法移除液态EGaIn薄膜［23］。

a.在玻璃基片上制备的弱吸附液态EGaIn薄膜。薄膜上覆盖了一薄层水以让电化学过程得以发生；b.在薄膜上施加一个15 V的电压经过2s以后的照片（两个电极之间的薄膜向阴极收缩）；c.15V电压施加4 s以后的照片；d.15 V的电压施加6s以后的照片（薄膜被完全移除）。

图9.20a为在光学显微镜下拍摄的被擦除前的液态EGaIn薄膜的照片［23］。该液态EGaIn薄膜是用所谓的直写方法在玻璃基片上直接写出的。在测试过程中，在薄膜上覆盖了一层水以使电化学过程得以发生。在EGaIn薄膜的中部施加了一个15 V的电压（图9.20b）。两个电极之间的薄膜开始向阴极收缩（图9.20c）。经过6s以后，EGaIn薄膜被移除（图9.20d）。

电化学方法的原理可以简单地叙述如下：在通电以后，电化学反应还原了氧化镓，这降低了镓基液态金属与基片之间的润湿能力；接着液态金属薄膜在自身的强表面张力的作用下而向阴极发生收缩；最终液态金属薄膜得以被移除。