液态金属由于表面张力巨大，在液体环境中，通常会形成一个类似球形的液滴状。笔者实验室Hu等发现［4］，当液态金属置于浸没在碱性溶液的石墨材料表面，液滴状的液态金属会铺展开来，形成一个扁平状的金属圆饼，表面还形成一层薄薄的氧化膜（图14.13）。在这个新奇的发现中，液态金属的表面张力大大降低，因此可以从球状形态变成扁平状。
图14.13 不同基底上的液态金属［4］
a.在玻璃基底上呈液滴状；b.在石墨基底表面铺展成扁平状。
造成表面张力降低的原因，主要是由于液态金属表面形成氧化膜的结果。在碱性溶液中，由于化学反应，液态金属表面会带一层负电荷，而石墨则会在表面带上一层正电荷。当液态金属和石墨两种良好的导体接触时，为了达到相同的电位，液态金属的负电荷会流向石墨表面，使得液态金属出现氧化，在溶液中含有氧气的情况下，很容易形成氧化膜。氧化膜类似于表面活性剂，会大大降低液态金属的表面张力，因此球状的液态金属随即铺展成扁平状。基于这个效应，液态金属可以被制作成多种平面结构，如条形、三角形、长方形（图14.14），降温冻结后可以获得对应的固体结构［4］，这在以往的普通玻璃或塑料基底上是很难实现的。(www.xing528.com)
图14.14 在石墨平面上制作的液态金属基本形状［4］
在碱性溶液中，球形液态金属可以在石墨表面铺展成扁平状。研究人员进一步的实验发现［4］，对铺展在石墨表面的扁平状液态金属施加电场时，液态金属会不断延伸拉长，平移向电场的阴极。这个效应被称之为液态金属在石墨表面的平移拉伸效应（图14.15）。通常，在绝缘的基底上，受电场力的驱动，液态金属表面的电荷分布形成梯度，在液态金属界面形成压力差，引发液态金属定向运动。而在该实验现象中，液态金属被显著拉长，主要原因是液态金属的表面张力降低，在相同的作用力下，表面张力更低的液态金属，可以产生更大的界面压力差，形成更大的形变。该效应对于液态金属与界面材料相互作用的机械特性研究具有重要意义，同时对软体机器人的设计研制提供了新的理论元素。
图14.15 液态金属在石墨平面上的电控拉伸平移效应［4］
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