Un alliage métallique liquide à température ambiante.

Supposons que vous ayez un alliage métallique qui présente les avantages du mercure liquide, mais sans les effets toxiques?

Vous pouvez fabriquer vos propres baromètres et thermomètres, sans vous soucier d’appeler un l’équipe des matières dangereuses pour nettoyer après tout accident. Vous pouvez simplement essuyer le désordre avec une serviette en papier. Vous n’auriez pas à vous soucier de respirer des vapeurs de mercure intoxiques, mais vous pourriez toujours fabriquer de petits moteurs électriques qui plongent dans le métal liquide pour établir leurs connexions électriques.

Supposons plus loin, que le métal adhère au verre, vous pouvez donc le peindre sur du verre pour fabriquer vos propres miroirs. Ou qu’il colle au papier pour que vous puissiez y dessiner vos propres circuits électriques?

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Sur la photo ci-dessus, j’en tiens deux petits flacons de métal liquide.Le flacon de droite contient du gallium, un élément qui fond à 29,76 ° Celsius (85,57 ° Fahrenheit). Le flacon sur la gauche est un alliage qui contient du gallium, de l’indium et de l’étain, et fond à -20 ° Celsius ( -4 ° Fahrenheit). (Les deux sont disponibles dans notre catalogue.)

Le gallium est liquide car j’avais la bouteille dans la poche de ma chemise, à côté de mon corps chaud. À une température ambiante normale et confortable érature c’est un solide.

Comme le gallium se dilate lorsqu’il se solidifie (contrairement à la plupart des métaux), les flacons ne sont remplis qu’à moitié. Pour extraire le métal solide du flacon, réchauffez-le simplement dans une tasse d’eau chaude jusqu’à ce qu’il fonde.

Choses amusantes à faire avec le métal liquide

Une chose amusante que vous pouvez faire tout de suite avec l’alliage de métal liquide est de faire vos propres miroirs. Il suffit d’un morceau de verre et d’un coton-tige.

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Trempez le coton-tige dans le flacon et faites-le tourner pour l’enduire d’alliage métallique liquide.

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Maintenant, frottez le coton-tige enduit sur le verre ( dans la photo, nous utilisons une lame de microscope en verre). Le métal adhère au verre et forme un revêtement réfléchissant opaque.

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Sur la photo ci-dessus, je tiens le nouveau miroir pour qu’il reflète la vue des arbres à l’extérieur de ma fenêtre. La caméra est focalisée sur la fenêtre, donc les arbres et ma main sont flous.

Pouvoir fabriquer vos propres miroirs est un avantage lorsque le miroir dont vous avez besoin le peut  » Je ne pouvais pas acheter n’importe où. Par exemple, j’avais besoin d’un petit miroir léger à coller sur un haut-parleur, pour pouvoir faire rebondir un rayon laser sur le haut-parleur et faire bouger la musique dans le miroir, créant ainsi un motif sur le mur.

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J’ai utilisé le métal liquide pour recouvrir une fine lamelle de verre pour une lame de microscope.

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Le miroir résultant était très léger et pourtant rigide, donc il resterait plat tout en étant rebondi par le haut-parleur.

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Quand c’est collé sur le haut-parleur et la musique allumée, le laser fait un spectacle de lumière sur le mur. Utiliser deux haut-parleurs et faire rebondir la lumière de l’un puis de l’autre vous donne deux dimensions, et vous pouvez créer un fichier son d’ordinateur qui utilise les deux canaux stéréo pour dessiner des images sur le mur.

Plus de choses amusantes

Il y a beaucoup de choses que vous pouvez faire avec du métal liquide:

• Fabriquer des thermomètres
• Créer des baromètres
• Créer des sismographes inclinomètres
• Rendre les objets non conducteurs conducteurs
• Fabriquer des électrodes qui s’adaptent à des surfaces variables
• Expérience avec magnétohydrodynamique
• Agitez-le avec de l’électricité haute fréquence
• Utilisez-le pour conduire un son à haute énergie
• Remplacez le mercure dans les miroirs tournants des télescopes

Si vous avez besoin d’une surface brillante, une solution diluée de l’acide chlorhydrique peut être placé sur la surface, ou vous pouvez utiliser une légère couche d’huile minérale. h empêchera la lente oxydation du métal qui se produit au fil du temps.

Comment fait-il cela?

Le gallium est un élément (numéro atomique 31, juste en dessous de l’aluminium et juste à droite du zinc dans le périodictable des éléments) . Il commence déjà avec un point de fusion très bas, mais nous pouvons ajouter d’autres éléments pour obtenir un point de fusion encore plus bas.

Juste en dessous du gallium dans le tableau périodique se trouve l’indium ( élément 49). Juste à droite de l’indium se trouve l’étain (élément 50).

Lorsque ces éléments sont combinés, leurs atomes se lient en un composé. Les molécules de ce composé ne se lient pas les unes aux autres autant que les atomes des métaux d’origine liés les uns aux autres. Cela abaisse le point de fusion.

Il existe de nombreuses façons de combiner les trois métaux:

… et ainsi de suite.

Chaque combinaison aura un point de fusion légèrement différent. Lequel Youthink a le point de fusion le plus bas? Cela pourrait faire une bonne expérience scientifique.

Un mélange de 76% de gallium et de 24% d’indium fond à 16 ° Celsius (61 ° Fahrenheit). Le gallium et cette combinaison peuvent être surfondus. Cela signifie qu’une fois fondus, ils peuvent rester liquides même s’ils sont refroidis bien en dessous de leur point de fusion. Finalement, un petit cristal se forme et commence la solidification du lot entier, mais de petites quantités peuvent être maintenues en supercroissance pendant un certain temps.

L’alliage gallium-indium est plus réfléchissant que le mercure , et est moins dense, il est donc à l’étude pour remplacer le mercure dans les miroirs à liquide rotatif des télescopes astronomiques.

Lorsque le gallium est exposé à l’air, une fine couche de gallium l’oxyde se forme à la surface, tout comme ce qui se passe avec l’aluminium, le métal juste au-dessus dans le tableau périodique. Cela permet aux alliages de gallium de « mouiller » presque tous les matériaux, donc au lieu de perler, ils s’étalent sur la surface. Cette propriété le rend idéal pour la fabrication de miroirs et pour le revêtement d’objets pour les rendre conducteurs.

De la même manière que le mercure s’allie avec d’autres métaux pour fabriquer des amalgames, le gallium est également allié avec d’autres métaux. Lorsqu’une petite goutte de gallium est déposée sur une feuille d’aluminium, par exemple, elle se combinera avec l’aluminium pour former un liquide avec une surface croustillante, comme sur la photo ci-dessous.

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L’alliage se combine finalement avec tout l’aluminium, dissolvant un trou dedans.

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Si une goutte d’eau est ajoutée à la perle de métal liquide résultante, l’eau se combine vigoureusement avec l’aluminium, formant une solution chaude d’hydroxyde d’aluminium caustique. Ce qui reste est la goutte originale de gallium, avec une infime quantité d’aluminium dissous. (Ne remettez pas cette goutte dans la bouteille, elle contamine le reste du gallium).

Cette expérience peut être faite avec le gallium ou le gallium -indium-tinalloy.

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