قلب تپنده من، قلبی از جنس گالیوم مایع!

اعمال جریان از میان یک قطره گالیوم مایع موجب حرکت نوسانی می‌شود که یادآور قلب در حال تپش است.

 اگر یک میخ آهنی را در مجاورت یک قطره جیوه قرار دهید، مشاهده خواهید کرد که قطره به طور آشوبناکی شروع به زنش (یا تپش) می‌کند. این نوسانات توسط یک واکنش شیمیایی هدایت می‌شوند که باعث به نوسان در آمدن کشش سطحی قطره است. به طوری که قطره مکررا بالا و پایین می‌رود. در حالی که این حرکت به خوبی شناخته شده است، پژوهشگران تلاش کرده‌اند تا کنترل ضربات آشوبناک قطره جیوه را به دست آورند، که یک کنجکاوی علمی آن را تفسیر می‌کند. در حال حاضر Xiaolin Wang از دانشگاه ولونگونگ (Wollongong) در استرالیا و همکارانش نشان داده‌اند که قطرات گالیوم مایع می‌توانند به منظور ایجاد نوسان، از طریق تحولات کشش سطحی ساخته شوند. به علاوه دوره تناوب این نوسانات را می توان با استفاده از جریان الکتریکی کاملاً کنترل کرد. این گروه بیان می‌کند که از قلب گالیومی آن‌ها می‌توان به عنوان دستگاه زمان سنج مبتنی بر مایعات استفاده کرد.

 قلب فلزی وانگ و همکارانش اساسا یک قطره گالیومی ۵۰ میکرولیتری است که در داخل یک حلقه گرافیتی الکتریکی عقب و جلو می‌رود. این گروه، حلقه را روی  شیبی گذاشت که در یک مایع رسانا قرار گرفته بود و گرانش می توانست قطره را به سمت پایین بکشد. زمانی که قطره به دیواره داخلی حلقه برخورد کند، جریان از میان قطره عبور کرده و یک واکنش اکسیداسیون روی سطح بیرونی‌اش رخ می‌دهد. اکسیداسیون هم کشش سطحی قطره را کاهش می‌دهد که موجب  مسطح و پخش شدن آن می‌شود وهم یک نیروی الکتریکی دافع بین قطره و حلقه ایجاد می‌کند. با پهن‌تر شدن قطره، نیرو قوی‌تر می‌شود و آن را به بالا می‌کشد. در نهایت  فرآیند اکسیداسیون متوقف شده و قطره، شکل کروی اولیه خود را باز می‌یابد و حرکتش به سمت پایین را تکرار می‌کند. قلب گالیومی حاصل، می‌تواند در هر دقیقه ۶۱۰ بار بالا و پایین برود، با نرخ  تپش دقیقی که به جریان بستگی دارد.

این پژوهش در Physical Review Letters منتشر شده است.