Uma liga metálica que é líquida à temperatura ambiente.

Suponha que você tivesse uma liga de metal que tivesse as vantagens do mercúrio líquido, mas sem os efeitos tóxicos?

Você poderia fazer seus próprios barômetros e termômetros, e não se preocupe em ligar para um equipe de materiais perigosos para limpar após quaisquer acidentes. Você pode simplesmente limpar a bagunça com uma toalha de papel. Você não teria que se preocupar em respirar vapores tóxicos de mercúrio, mas ainda assim poderia fazer pequenos motores elétricos que mergulham em metal líquido para fazer suas conexões elétricas.

Suponha ainda, que o metal grudaria no vidro, para que você pudesse pintá-lo sobre vidro para fazer seus próprios espelhos. Ou que grudaria no papel para que você pudesse desenhar seus próprios circuitos elétricos nele?

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Na foto acima, estou segurando dois pequenos frascos de metal líquido. O frasco à direita contém gálio, um elemento que derrete a 29,76 ° Celsius (85,57 ° Fahrenheit). O frasco à esquerda é uma liga que contém gálio, índio e estanho e derrete a -20 ° Celsius ( -4 ° Fahrenheit). (Ambos estão disponíveis em nosso catálogo.)

O gálio é líquido porque eu estava com o frasco no bolso da camisa, próximo ao meu corpo quente. Em temperatura ambiente confortável normal eratura; é um sólido.

Como o gálio se expande quando se solidifica (ao contrário da maioria dos metais), os frascos são preenchidos apenas pela metade. Para retirar o metal sólido do frasco, basta aquecê-lo em um copo de água quente até que derreta.

Coisas divertidas para fazer com metal líquido

Uma coisa divertida que você pode fazer imediatamente com o ismake de liga de metal líquido seus próprios espelhos. Basta um pedaço de vidro e um cotonete.

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Mergulhe o cotonete no frasco e gire-o para revesti-lo com a liga de metal líquido.

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Agora esfregue o cotonete revestido no vidro ( na foto estamos usando uma lâmina de microscópio de vidro). O metal adere ao vidro e forma um revestimento reflexivo anopaco.

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Na foto acima, estou segurando o novo espelho de modo que ele reflita a vista das árvores fora da minha janela. A câmera está focada na janela, então as árvores e minha mão estão fora de foco.

Ser capaz de fazer seus próprios espelhos é uma vantagem quando o espelho que você precisa pode ” para ser comprado em qualquer lugar. Por exemplo, eu precisava de um espelho pequeno e leve para colar em um alto-falante, para que pudesse rebater um raio laser do alto-falante e fazer a música mexer no espelho, criando um padrão na parede.

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Eu usei o metal líquido para revestir uma lamínula de vidro fina para uma lâmina de microscópio.

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O espelho resultante era muito leve, mas rígido, por isso permaneceria plano enquanto era sacudido pelo alto-falante.

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Quando for colado no alto-falante e com a música ligada, o laser faz um show de luzes na parede. Usando dois alto-falantes e refletindo a luz de um e depois do outro, você obtém duas dimensões, e você pode fazer um arquivo de som de computador que usa ambos os canais estéreo para desenhar imagens na parede.

Mais coisas divertidas

Há muitas coisas que você pode fazer com metal líquido:

• Faça termômetros
• Faça barômetros
• Faça sismógrafos de medidor de inclinação
• Torne objetos não condutores condutores
• Faça eletrodos que se adaptem a superfícies variadas
• Experiência com magnetohidrodinâmica
• Agite-o com eletricidade de alta frequência
• Use-o para conduzir som de alta energia
• Substitua o mercúrio nos espelhos giratórios do telescópio

Se você precisa de uma superfície brilhante, uma solução diluída de ácido clorídrico pode ser colocado na superfície ou você pode usar uma leve camada de óleo mineral. h impedirá a oxidação lenta do metal que ocorre com o tempo.

Como ele faz isso?

O gálio é um elemento (número atômico 31, logo abaixo do alumínio e logo à direita do zinco na periodicidade dos elementos) . Ele já começa com um ponto de fusão muito baixo, mas podemos adicionar alguns outros elementos para obter um ponto de fusão ainda mais baixo.

Logo abaixo do gálio na tabela periódica está o índio ( elemento 49). Logo à direita do índio está o estanho (elemento 50).

Quando esses elementos são combinados, seus átomos se unem em um composto. As moléculas desse composto não se ligam umas às outras tanto quanto os átomos dos metais originais se ligam uns aos outros. Isso reduz o ponto de fusão.

Existem muitas maneiras de combinar os três metais:

… e assim por diante.

Cada combinação terá um ponto de fusão ligeiramente diferente. Qual deles tem o ponto de fusão mais baixo? Isso pode ser um bom experimento para a feira de ciências.

Uma mistura de 76% de gálio e 24% de índio derrete a 16 ° Celsius (61 ° Fahrenheit). Tanto o gálio quanto essa combinação podem ser super-resfriados. Isso significa que, uma vez derretidos, eles podem permanecer líquidos, embora sejam resfriados bem abaixo de seus pontos de fusão. Eventualmente, um pequeno cristal se forma e começa a solidificar todo o lote, mas pequenas quantidades podem ser mantidas superresfriadas por um bom tempo.

A liga de gálio-índio é mais reflexiva do que o mercúrio , e é menos denso, por isso está sendo explorado como um substituto para o mercúrio em espelhos de líquido giratório para telescópios astronômicos.

Quando o gálio é exposto ao ar, uma fina camada de gálio óxido se forma na superfície, assim como acontece com o alumínio, o metal logo acima dele na tabela periódica. Isso permite que ligas de gálio “molhem” quase qualquer material, então, em vez de formar gotas, ele se espalha pela superfície. Essa propriedade é boa para fazer espelhos e para revestir objetos para torná-los condutores.

Da mesma forma que o mercúrio se liga com outros metais para fazer amálgamas, o gálio também se liga com outros metais. Quando uma pequena gota de gálio é colocada em uma folha de alumínio, por exemplo, ela se combina com o alumínio para formar um líquido com uma superfície áspera, como na foto abaixo.

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A liga eventualmente se combina com todo o alumínio, orifício de dissolução nele.

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Se uma gota de água for adicionada ao filete de metal líquido resultante, a água se combina vigorosamente com o alumínio, formando uma solução quente de hidróxido de alumínio cáustico. O que resta é a gota original de gálio, com uma pequena quantidade de alumínio dissolvido nela. (Não coloque essa gota de volta na garrafa, ela contaminará o resto do gálio).

Este experimento pode ser feito com o gálio ou o gálio -indium-tinalloy.

Próximo: Aerodinâmica – A bola de Bernouli

Encomende o gálio e a liga de metal líquido aqui.

Del. icio.us