Please wait a minute...

Frontiers in Energy

Front. Energy    2017, Vol. 11 Issue (4) : 535-567
Surface tension of liquid metal: role, mechanism and application
Xi ZHAO1, Shuo XU1, Jing LIU2()
1. Beijing Key Lab of CryoBiomedical Engineering and Key Lab of Cryogenics, Technical Institute of Physics and Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China
2. Beijing Key Lab of CryoBiomedical Engineering and Key Lab of Cryogenics, Technical Institute of Physics and Chemistry, Chinese Academy of Sciences; Department of Biomedical Engineering, School of Medicine, Tsinghua University, Beijing 100084, China
Download: PDF(1591 KB)   HTML
Export: BibTeX | EndNote | Reference Manager | ProCite | RefWorks

Surface tension plays a core role in dominating various surface and interface phenomena. For liquid metals with high melting temperature, a profound understanding of the behaviors of surface tension is crucial in industrial processes such as casting, welding, and solidification, etc. Recently, the room temperature liquid metal (RTLM) mainly composed of gallium-based alloys has caused widespread concerns due to its increasingly realized unique virtues. The surface properties of such materials are rather vital in nearly all applications involved from chip cooling, thermal energy harvesting, hydrogen generation, shape changeable soft machines, printed electronics to 3D fabrication, etc. owing to its pretty large surface tension of approximately 700 mN/m. In order to promote the research of surface tension of RTLM, this paper is dedicated to present an overview on the roles and mechanisms of surface tension of liquid metal and summarize the latest progresses on the understanding of the basic knowledge, theories, influencing factors and experimental measurement methods clarified so far. As a practical technique to regulate the surface tension of RTLM, the fundamental principles and applications of electrowetting are also interpreted. Moreover, the unique phenomena of RTLM surface tension issues such as surface tension driven self-actuation, modified wettability on various substrates and the functions of oxides are discussed to give an insight into the acting mechanism of surface tension. Furthermore, future directions worthy of pursuing are pointed out.

Keywords surface tension      liquid metal      soft machine      printed electronics      electrowetting      self-actuation     
Corresponding Author(s): Jing LIU   
Just Accepted Date: 28 February 2017   Online First Date: 24 April 2017    Issue Date: 14 December 2017
 Cite this article:   
Xi ZHAO,Shuo XU,Jing LIU. Surface tension of liquid metal: role, mechanism and application[J]. Front. Energy, 2017, 11(4): 535-567.
E-mail this article
E-mail Alert
Articles by authors
Shuo XU
Jing LIU
Fig.1  Typical applications of liquidmetal at room temperature
Fig.2  Schematic theoretical modelof Stern electrical double layer
Fig.3  Dependence of surface tensionon temperature for tin [109]
Fig.4  Dependence of surface tensionon temperature for Ga-Bi at different Bi concentrations [112]
Fig.5  Dependence of surface tensionon oxygen pressure [129]
Radius r/nm Surface tension γ/(mJ·m–2)
Na Cs Ag Ni W
0.1 131.07 38.71 659.90 1329.31 1879.50
0.5 178.00 61.89 863.08 1674.78 2389.02
1 187.09 65.38 891.23 1721.94 2458.83
2 190.43 67.17 905.54 1745.86 2494.24
3 191.62 67.78 910.41 1753.89 2506.12
4 192.21 68.08 912.75 1757.90 2512.08
5 192.57 68.27 914.20 1760.32 2515.66
10 193.28 68.63 917.10 1765.15 2522.82
20 193.64 68.82 918.55 1767.58 2526.41
30 193.76 68.88 919.03 1768.38 2527.61
40 193.82 68.91 919.27 1768.79 2528.20
50 193.86 68.93 919.42 1769.03 2528.56
100 193.93 68.96 919.71 1769.52 2529.28
200 193.96 68.98 919.86 1769.76 2529.64
194.00 69.00 920.00 1770.00 2530.00
Tab.1  Calculated sizedependence of surface tension of spherical liquid metal drops [130]
Fig.6  Surface tension measurementby typical drop shape methods
Elements T/K γ/(mN·m–1) Method Reference
Sn 560 598 Sessile drop [117]
Ni 1726 1687 Pendant drop [143]
Ti 1660 1475 Pendant drop [143]
Cu 1473 1318.1 Constrained drop [169]
Ag 1373 893.1 Constrained drop [169]
Sn90-Ag10 900 518.8 Sessile drop [110]
Sn90-Cu10 800 545.6 Sessile drop [111]
Bi46-Pb29-Sn25 368 423.5 Constrained drop [155]
Tab.2  Surface tensionmeasured by using drop shape methods
Fig.7  Surface tension measurementby the pendant/sessile drop combined method
Fig.8  Sketch for a capillary wavescattering system [196]
Fig.9  Liquid metal droplet insideelectrolyte
Fig.10  Tiny motors injected froma large liquid metal droplet
Fig.11  Liquid metal mollusk movingby itself
Fig.12  Force generated from theliquid metal
Fig.13  Force of self-driving motionsgenerated from the liquid metal
Fig.14  Schematic diagram of theexperimental configuration and some snapshots of different foldingpatterns
Fig.15  Ionic gradient driven flowof a liquid metal
Fig.16  Delivery and printing ofliquid metal inks using the tapping-mode technique
Fig.17  Dual-trans printing of aliquid metal
Fig.18  Liquid metal printed on skin
Fig.19  Injectable packaged electrodein a transparent pipette tip
Fig.20  Dispersion and regressionof liquid metal sphere
Fig.21  Liquid metal on the graphite
1 Brackbill J U ,  Kothe D B ,  Zemach C . A continuum method for modeling surface tension. Journal of Computational Physics, 1992, 100(2): 335–354
2 Ko E Y, Choi  J, Park J Y ,  Sohn I. Simulation of low carbon steel solidification and mold flux crystallization in continuous casting using a multi-mold simulator. Metals and Materials International, 2014, 20(1): 141–151
3 Shin M, Oh  J S, Lee  J, Jung S ,  Lee J. Dissolution rate of solid iron into liquid Fe-C alloy. Metals and Materials International, 2014, 20(6): 1139–1143
4 Aqra F, Ayyad  A. Surface tension of liquid alkali, alkaline, and main group metals: theoretical treatment and relationship investigations. Metallurgical and Materials Transactions A, Physical Metallurgy and Materials Science, 2011, 42(9): 2680–2684
5 Amin M R, Gosh  R C, Bhuiyan  G M. Surface tension of liquid transition and noble metals. Journal of Non-Crystalline Solids, 2013, 380: 42–47
6 Zhao J, Li  J R, Liu  S, Han M . A method to measure surface tension of liquid superalloy at room temperature. Hot Working Technology, 2009, 38(23): 57–60
7 Seo S M, Paik  Y H, Kim  D S, Lee  W P. Interfacial tension and contact angle variations of SUS304 melt in contact with solid oxides and CaO-SiO2-Al2O3 (CaF2) slags at 1470°C. Metals and Materials International, 1996, 2(2): 65–69
8 Vitos L, Ruban  A V, Skriver  H L, Kollár  J. The surface energy of metals. Surface Science, 1998, 411(1-2): 186–202
9 Kim S K, Wang  W, Kang Y B . Modeling surface tension of multicomponent liquid steel using modified quasichemical model and constrained Gibbs energy minimization. Metals and Materials International, 2015, 21(4): 765–774
10 Gough R C, Morishita  A M, Dang  J H, Moorefield  M R, Shiroma  W A, Ohta  A T. Rapid electrocapillary deformation of liquid metal with reversible shape retention. Micro & Nano Systems Letters, 2015, 3(1): 1–9
11 Yaws C L. Handbook of Vapor Pressure: Volume 4: Inorganic Componds and Elements. Huston: Gulf Professional Publishing, 1995
12 Blair F M, Whitworth  J M, Mccabe  J F. The physical properties of a gallium alloy restorative material. Dental Materials Official Publication of the Academy of Dental Materials, 1995, 11(4): 277–280
13 Zhang Q, Zheng  Y, Liu J . Direct writing of electronics based on alloy and metal (DREAM) ink: a newly emerging area and its impact on energy, environment and health sciences. Frontiers in Energy, 2012, 6(4): 311–340
14 Yang X H, Tan  S C, Liu  J. Thermal management of Li-ion battery with liquid metal. Energy Conversion and Management, 2016, 117: 577–585
15 Ge H S, Liu  J. Keeping smartphones cool with gallium phase change material. Journal of Heat Transfer, 2013, 135(5): 054503
16 Ge H S, Li  H Y, Mei  S F, Liu  J. Low melting point liquid metal as a new class of phase change material: an emerging frontier in energy area. Renewable & Sustainable Energy Reviews, 2013, 21: 331–346
17 Deng Y G, Liu  J. Design of practical liquid metal cooling device for heat dissipation of high performance CPUs. Journal of Electronic Packaging, 2010, 132(3): 031009
18 Ma K Q, Liu  J. Nano liquid-metal fluid as ultimate coolant. Physics Letters A, 2007, 361(3): 252–256
19 Vetrovec J, Litt  A S, Copeland  D A, Junghans  J, Durkee R . Liquid metal heat sink for high-power laser diodes. In: International Society for Optics and Photonics, California, USA: SPIE LASE, 2013: 86050
20 Jackel J L, Hackwood  S, Veselka J J ,  Beni G. Electrowetting switch for multimode optical fibers. Applied Optics, 1983, 22(11): 1765–1770
21 Sen P, Kim  C J. Microscale liquid-metal switches—a review. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2009, 56(4): 1314–1330
22 Tsai J T H ,  Ho C M ,  Wang F C ,  Liang C T . Ultrahigh contrast light valve driven by electrocapillarity of liquid gallium. Applied Physics Letters, 2009, 95(25): 251110
23 Ponce Wong R D ,  Posner J D ,  Santos V J . Flexible microfluidic normal force sensor skin for tactile feedback. Sensors and Actuators A, Physical, 2012, 179: 62–69
24 Majidi C, Kramer  R, Wood R J . A non-differential elastomer curvature sensor for softer-than-skin electronics. Smart Materials and Structures, 2011, 20(10): 105017
25 Park Y L, Majidi  C, Kramer R ,  Bérard P ,  Wood R J . Hyperelastic pressure sensing with a liquid-embedded elastomer. Journal of Micromechanics and Microengineering, 2010, 20(12): 125029
26 Fassler A, Majidi  C. Soft-matter capacitors and inductors for hyperelastic strain sensing and stretchable electronics. Smart Materials and Structures, 2013, 22(5): 055023
27 Cheng S, Wu  Z. A microfluidic, reversibly stretchable, large-area wireless strain sensor. Advanced Functional Materials, 2011, 21(12): 2282–2290
28 So J H, Thelen  J, Qusba A ,  Hayes G J ,  Lazzi J ,  Dickey M D . Reversibly deformable and mechanically tunable fluidic antennas. Advanced Functional Materials, 2009, 19(22): 3632–3637
29 Cheng S, Rydberg  A, Hjort K ,  Wu Z. Liquid metal stretchable unbalanced loop antenna. Applied Physics Letters, 2009, 94(14): 144103
30 Kubo M, Li  X, Kim C ,  Hashimoto M ,  Wiley B J ,  Ham D, Whitesides  G M. Stretchable microfluidic radiofrequency antennas. Advanced Materials, 2010, 22(25): 2749–2752
31 Hayes G J, So  J H, Qusba  A, Dickey M D ,  Lazzi G . Flexible liquid metal alloy (EGaIn) microstrip patch antenna. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 2012, 60(5): 2151–2156
32 Tang S Y, Khoshmanesh  K, Sivan V ,  Petersen P ,  O’mullane A P ,  Abbott D ,  Mitchell A ,  Kalantarzadeh K . Liquid metal enabled pump. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2014, 111(9): 3304–3309
33 Tang S Y, Sivan  V, Petersen P ,  Zhang W ,  Morrison P D ,  Kalantar-Zadeh K ,  Mitchell A ,  Khoshmanesh K . Liquid metal actuator for inducing chaotic advection. Advanced Functional Materials, 2014, 24(37): 5851–5858
34 Zhang J, Sheng  L, Jin C ,  Liu J. Liquid metal as connecting or functional recovery channel for the transected sciatic Nerve. Eprint arXiv:1404.5931, 2014
35 Jin C, Zhang  J, Li X ,  Yang X K ,  Yang X Y ,  Li J J ,  Liu J. Injectable 3-D fabrication of medical electronics at the target biological tissues. Scientific Reports, 2013, 3: 3442
36 Wang Q, Yu  Y, Pan K Q ,  Liu J. Liquid metal angiography for mega contrast X-ray visualization of vascular network in reconstructing in-vitro organ anatomy. IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 2014, 61(7): 2161–2166
37 Lu Y, Hu  Q Y, Lin  Y L, Pacardo  D, Wang C ,  Sun W J ,  Ligler F S ,  Dickey M D ,  Gu Z. Transformable liquid-metal nanomedicine. Nature Communications, 2015, 6: 10066
38 Zhang J, Guo  R, Liu J . Self-propelled liquid metal motors steered by a magnetic or electrical field for drug delivery. Journal of Materials Chemistry B, Materials for Biology and Medicine, 2016, 4(32): 5349–5357
39 Jeong S H, Hagman  A, Hjort K ,  Jobs M, Sundqvist  J, Wu Z . Liquid alloy printing of microfluidic stretchable electronics. Lab on a Chip, 2012, 12(22): 4657–4664
40 Tabatabai A, Fassler  A, Usiak C ,  Majidi C . Liquid-phase gallium–indium alloy electronics with microcontact printing. Langmuir, 2013, 29(20): 6194–6200
41 Gozen B A, Tabatabai  A, Ozdoganlar O B ,  Majidi C . High-density soft-matter electronics with micron-scale line width. Advanced Materials, 2014, 26(30): 5211–5216
42 Wang L, Liu  J. Liquid phase 3D printing for quickly manufacturing conductive metal objects with low melting point alloy ink. Science China. Technological Sciences, 2014, 57(9): 1721–1728
43 Wang L, Liu  J. Compatible hybrid 3D printing of metal and nonmetal inks for direct manufacture of end functional devices. Science China, Technological Sciences, 2014, 57(11): 2089–2095
44 Zhang J, Yao  Y Y, Sheng  L, Liu J . Self-fueled biomimetic liquid metal mollusk. Advanced Materials, 2015, 27(16): 2648–2655
45 Tan S C, Yuan  B, Liu J . Electrical method to control the running direction and speed of self-powered tiny liquid metal motors. Proceedings–Royal Society. Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 2015, 471(2183): 20150297
46 Tan S C, Gui  H, Yuan B ,  Liu J. Magnetic trap effect to restrict motion of self-powered tiny liquid metal motors. Applied Physics Letters, 2015, 107(7): 071904
47 Tang X, Tang  S Y, Sivan  V, Zhang W ,  Mitchell A ,  Kalantarzadeh K ,  Khoshmanesh K . Photochemically induced motion of liquid metal marbles. Applied Physics Letters, 2013, 103(17): 174104
48 Zavabeti A, Daeneke  T, Chrimes A F ,  O’Mullane A P ,  Ou J Z ,  Mitchell A ,  Khoshmanesh K ,  Kalantar-zadeh K . Ionic imbalance induced self-propulsion of liquid metals. Nature Communications, 2016, 7: 12402
49 Mei S F, Gao  Y X, Li  H Y, Deng  Z S, Liu  J. Thermally induced porous structures in printed gallium coating to make transparent conductive film. Applied Physics Letters, 2013, 102(4): 041905
50 Doudrick K, Liu  S, Mutunga E M ,  Klein K L ,  Damle V ,  Varanasi K K ,  Rykaczewski K . Different shades of oxide: from nanoscale wetting mechanisms to contact printing of gallium-based liquid metals. Langmuir, 2014, 30(23): 6867–6877
51 Regan M J, Tostmann  H, Pershan P S ,  Magnussen O M ,  Dimasi E ,  Ocko B M ,  Deutsch M . X-ray study of the oxidation of liquid-gallium surfaces. Physical Review B: Condensed Matter and Materials Physics, 1997, 55(16): 10786–10790
52 Regan M J, Pershan  P S, Magnussen  O M, Ocko  B M, Deutsch  M, Berman L E . X-ray reflectivity studies of liquid metal and alloy surfaces. Physical Review B: Condensed Matter, 1997, 55(23): 15874–15884
53 Cademartiri L, Thuo  M M, Nijhuis  C A, Reus  W F, Tricard  S, Barber J R ,  Sodhi R N S ,  Brodersen P ,  Kim C, Chiechi  R C, Whitesides  G M. Electrical resistance of AgTS–S(CH2)n–1CH3//Ga2O3/EGaIn tunneling junctions. Journal of Physical Chemistry C, 2012, 116(20): 10848–10860
54 Ilyas N, Butcher  D P, Durstock  M F, Tabor  C E. Ion exchange membranes as an interfacial medium to facilitate gallium liquid metal alloy mobility. Advanced Materials Interfaces, 2016, 3(9): 1500665
55 Tang J, Zhou  Y, Liu J ,  Wang J, Zhu  W. Liquid metal actuated ejector vacuum system. Applied Physics Letters, 2015, 106(3): 031901
56 Baldwin M J, Lynch  T, Chousal L ,  Seraydarian R P ,  Doerner R P ,  Luckhardt S C . An injector device for producing clean-surface liquid metal samples of Li, Ga and Sn–Li in vacuum. Fusion Engineering and Design, 2004, 70(2): 107–113
57 Liu T, Sen  P, Kim C J . Characterization of nontoxic liquid-metal alloy Galinstan for applications in microdevices. Journal of Microelectromechanical Systems, 2012, 21(2): 443–450
58 Zhang Q, Gao Y X, Liu J . Atomized spraying of liquid metal droplets on desired substrate surfaces as a generalized way for ubiquitous printed electronics. Applied Physics A, 2014, 116: 1091–1097
59 Gao Y X, Liu  J. Gallium-based thermal interface material with high complianceand wettability. Applied Physics A, Materials Science & Processing, 2012, 107(3): 701–708
60 Esinenco D, Codreanu  I, Rebigan R . Design of inkjet printing head, based on electrowetting effect, for printable electronics applications. In: International Semiconductor Conference, Sinaia, Romania: IEEE, 2006, 2: 443–446
61 Semenchenko V K . Surface Phenomena in Metals and Alloys.Oxford: Pergamon Press, 1962
62 Chacon E, Flores  F, Navascues G . A theory for liquid metal surface tension. Journal of Physics F: Metal Physics, 1984, 14(7): 1587–1601
63 Safran S A. Statistical Thermodynamics of Surfaces, Interfaces, and Membranes. Vol. 90. New York: Perseus Books, 1994
64 Mersmann A. Calculation of interfacial tensions. Journal of Crystal Growth, 1990, 102(4): 841–847
65 Jain T S, De Pablo  J J. Calculation of interfacial tension from density of states. Journal of Chemical Physics, 2003, 118(9): 4226–4229
66 Digilov R M. Semi-empirical model for prediction of crystal–melt interfacial tension. Surface Science, 2004, 555(1–3): 68–74
67 Nino-Amezquita O G ,  Enders S ,  Jaeger P T ,  Eggers R . Measurement and prediction of interfacial tension of binary mixtures. Industrial & Engineering Chemistry Research, 2010, 49(2): 592–601
68 Gloor G J, Jackson  G, Blas F ,  Del Rio E M ,  De Miguel E . Prediction of the vapor-liquid interfacial tension of nonassociating and associating fluids with the SAFT-VR density functional theory. Journal of Physical Chemistry C, 2007, 111(43): 15513–15522
69 Barrett J C. Some estimates of the surface tension of curved surfaces using density functional theory. Journal of Chemical Physics, 2006, 124(14): 144705
70 Fu D, Lu  J F, Liu  J C, Li  Y G. Prediction of interfacial tension for binary liquid-liquid systems based on density functional theory. Journal of Chemical Industry and Engineering, 2002, 53(9): 892–898
71 Telo Da Gama M ,  Evans R ,  Sluckin T . The structure and surface tension of the liquid-vapour interface of a model of a molten salt. Molecular Physics, 1980, 41(6): 1355–1372
72 Weeks J D. Structure and thermodynamics of the liquid–vapor interface. Journal of Chemical Physics, 1977, 67(7): 3106–3121
73 Johnson M, Nordholm  S. Generalized van der Waals theory. VI. Application to adsorption. Journal of Chemical Physics, 1981, 75(4): 1953–1957
74 Ho P S, Kwok  T. Electromigration in metals. Reports on Progress in Physics, 1989, 52(3): 301–348
75 Pai S T, Marton  J P. Electromigration in metals. Canadian Journal of Physics, 1977, 55(2): 103–115
76 Beni G, Hackwood  S, Jackel J L . Continuous electrowetting effect. Applied Physics Letters, 1982, 40(10): 912–914
77 Gongadze E, Van  R U, Iglič  A. Generalized stern models of the electric double layer considering the spatial variation of permittvity and finite size of ions in saturation regime. Cellular & Molecular Biology Letters, 2011, 16(4): 576–594
78 Grahame D C. Electrode processes and the electrical double layer. Annual Review of Physical Chemistry, 1955, 6(1): 337–358
79 Daywitt W C. The electron-vacuum coupling force in the Dirac electron theory and its relation to the zitterbewegung. Progress in Physics, 2013, 3: 25–28
80 Enderby J, March  N. Electron theory of metals and liquid state theory. Advances in Physics, 1967, 16(64): 691–702
81 Scatchard G.The Gibbs adsorption isotherm 1. Journal of physical chemistry, 1962, 66(4): 618–620
82 Lippmann G. Relationship between the electric and capillary phenomena. Gauthier-Villars, 1875 (in French)
83 Quinn A, Sedev  R, Ralston J . Contact angle saturation in electrowetting. Journal of Physical Chemistry B, 2005, 109(13): 6268–6275
84 Nogi K, Ogino  K, McLean A ,  Miller W A . The temperature coefficient of the surface tension of pure liquid metals. Metallurgical Transactions B, Process Metallurgy, 1986, 17(1): 163–170
85 Keene B J. Review of data for the surface tension of pure metals. International Materials Reviews, 1993, 38(4): 157–192
86 Wikipedia. Surface tension. .  2016-11-13
87 Lu H M, Jiang  Q. Surface tension and its temperature coefficient for liquid metals. Journal of Physical Chemistry B, 2005, 109(32): 15463–15468
88 Dayal B. Surface tension and melting point. Nature, 1952, 169(4311): 1010
89 Xiao G. An empirical formula between the surface tensions and the melting points for metals. Jiangxi Science, 1987, 5(4): 31–35 (in Chinese)
90 Ceotto D. Empirical equation for predicting the surface tension of some liquid metals at their melting point. Russian Journal of Physical Chemistry, 2014, 88(7): 1269–1272
91 Aqra F, Ayyad  A. Surface energies of metals in both liquid and solid states. Applied Surface Science, 2011, 257(15): 6372–6379
92 Arafune K, Sugiura  M, Hirata A . Investigation of thermal Marangoni convection in low- and high-Prandtl-number fluids. Journal of Chemical Engineering of Japan, 1999, 32(1): 104–109
93 Eustathopoulos N, Drevet  B, Ricci E . Temperature coefficient of surface tension for pure liquid metals. Journal of Crystal Growth, 1998, 191(1–2): 268–274
94 Kobatake H, Brillo  J, Schmitz J ,  Pichon P Y . Surface tension of binary Al–Si liquid alloys. Journal of Materials Science, 2015, 50(9): 3351–3360
95 Scheller P R. Surface effects and flow conditions in small volume melts with varying sulphur content. Steel Research, 2001, 72(3): 76–80
96 Yu J J, Ruan  D F, Li  Y R, Chen  J C. Experimental study on thermocapillary convection of binary mixture in a shallow annular pool with radial temperature gradient. Experimental Thermal and Fluid Science, 2015, 61: 79–86
97 Zhang Q Z, Peng  L, Wang F ,  Liu J. Thermocapillary convection with bidirectional temperature gradients in a shallow annular pool of silicon melt: effects of ambient temperature and pool rotation. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2016, 101: 354–364
98 Wikipedia. Marangoni effect. 2016-10-16
99 Alchagirov B B ,  Mozgovoi A G . The surface tension of molten gallium at high temperatures. High Temperature, 2005, 43(5): 791–792
100 Alchagirov B B ,  Dadashev R K ,  Dyshekova F F ,  Elimkhanov D Z . Temperature dependence of the surface tension of indium. Russian Journal of Physical Chemistry A, 2013, 87(6): 890–894
101 Alchagirov A B ,  Alchagirov B B ,  Khokonov K B . A device for the study of the surface tension of liquid metal solutions with an increased elasticity of intrinsic vapors. Instruments and Experimental Techniques, 2003, 46(3): 413–415
102 Ozawa S, Takahashi  S, Suzuki S ,  Sugawara H ,  Fukuyama H . Relationship of surface tension, oxygen partial pressure, and temperature for molten iron. Japanese Journal of Applied Physics, 2011, 50(11S): 11R05
103 Ozawa S, Takahashi  S, Watanabe N ,  Fukuyama H . Influence of oxygen adsorption on surface tension of molten nickel measured under reducing gas atmosphere. International Journal of Thermophysics, 2014, 35(9–10): 1705–1711
104 Aqra F, Ayyad  A. Surface tension of pure liquid bismuth and its temperature dependence: theoretical calculations. Materials Letters, 2011, 65(4): 760–762
105 Aqra F, Ayyad  A. Theoretical temperature-dependence surface tension of pure liquid gold. Materials Letters, 2011, 65(14): 2124–2126
106 Dubberstein T, Heller  H P. Surface tension and density of liquid gold, silver, and tin. High Temperatures–High Pressures, 2015, 44(5): 393–406
107 Yakimovich K A ,  Mozgovoi A G . Experimental investigation of the density and surface tension of molten lithium at temperatures up to 1300 K. High Temperature, 2000, 38(4): 657–659
108 Fima P, Nowak  R, Sobczak N . Effect of metal purity and testing procedure on surface tension measurements of liquid tin. Journal of Materials Science, 2010, 45(8): 2009–2014
109 Ricci E, Arato  E, Passerone A ,  Costa P . Oxygen tensioactivity on liquid-metal drops. Advances in Colloid and Interface Science, 2005, 117(1–3): 15–32
110 Fima P. Surface tension and density of liquid Sn–Ag alloys. Applied Surface Science, 2011, 257(8): 3265–3268
111 Fima P. Surface tension and density of liquid Sn–Cu alloys. Applied Surface Science, 2010, 257(2): 468–471
112 Aqra F, Ayyad  A, Takrori F . Model calculation of the surface tension of liquid Ga–Bi alloy. Applied Surface Science, 2011, 257(8): 3577–3580
113 Ricci E, Nanni  L, Vizza M ,  Passerone A . Dynamic surface tension measurements of liquid metals in the presence of oxygen. In: International conference on high temperature capillarity HTC, Krakow, Poland: Foundry Research Institute,1997: 188–193
114 Ozawa S, Morohoshi  K, Hibiya T ,  Fukuyama H . Influence of oxygen partial pressure on surface tension of molten silver. Journal of Applied Physics, 2010, 107(1): 014910
115 Heiple C R. Mechanism for minor element effect on GTA fusion zone geometry. Welding Journal, 1982, 61(4): 97–102
116 Alchagirov B B ,  Dadashev R K ,  Dyshekova F F ,  Elimkhanov D Z . The surface tension of indium: methods and results of investigations. High Temperature, 2014, 52(6): 920–938
117 Yuan Z F, Mukai  K, Takagi K ,  Ohtaka M ,  Huang W L ,  Liu Q S . Surface tension and its temperature coefficient of molten tin determined with the sessile drop method at different oxygen partial pressures. Journal of Colloid and Interface Science, 2002, 254(2): 338–345
118 Fiori L, Ricci  E, Arato E . Dynamic surface tension measurements on molten metal-oxygen systems: model validation on molten tin. Acta Materialia, 2003, 51(10): 2873–2890
119 Giuranno D, Ricci  E, Arato E ,  Costa P . Dynamic surface tension measurements of an aluminium–oxygen system. Acta Materialia, 2006, 54(10): 2625–2630
120 Ricci E, Lanata  T, Giuranno D ,  Arato E . The effective oxidation pressure of indium-oxygen system. Journal of Materials Science, 2008, 43(9): 2971–2977
121 Ricci E, Ratto  M, Arato E ,  Costa P ,  Passerone A . A theoretical approach for the interpretation of liquid metal surface tension measurements in the presence of oxygen. Transactions of the Iron & Steel Institute of Japan, 2000, 40 (Suppl): S139–S143
122 Ghetta V, Fouletier  J, Chatain D . Oxygen adsorption isotherms at the surfaces of liquid Cu and Au-Cu alloys and their interfaces with Al2O3 detected by wetting experiments. Acta Materialia, 1996, 44(5): 1927–1936
123 Yuan Z, Fan  J, Li J ,  Ke J, Mukai  K. Surface tension of molten bismuth at different oxygen partial pressure with the sessile drop method. Scandinavian Journal of Metallurgy, 2004, 33(6): 338–346
124 Abbasi M, Lee  J, Shin M ,  Kim Y, Kang  Y. Effect of oxygen adsorption on surface tension of liquid copper: experiments and thermodynamic models. Applied Surface Science, 2014, 313: 116–122
125 Kasama A, Mclean  A, Miller W A ,  Morita Z ,  Ward M J . Surface tension of liquid iron and iron-oxygen alloys. Canadian Metallurgical Quarterly, 1983, 22(1): 9–17
126 Morohoshi K, Uchikoshi  M, Isshiki M ,  Fukuyama H . Surface tension of liquid iron as functions of oxygen activity and temperature. ISIJ International, 2011, 51(10): 1580–1586
127 SanSoucieM P, Rogers  J R, Kumar  V, Rodriguez J ,  Xiao X, Matson  D M. Effects of environmental oxygen content and dissolved oxygen on the surface tension and viscosity of liquid nickel. International Journal of Thermophysics, 2016, 37: 76
128 Fiori L, Ricci  E, Arato E ,  Costa P . Dynamic surface tension measurements on a molten metal-oxygen system: the behaviour of the temperature coefficient of the surface tension of molten tin. Journal of Materials Science, 2005, 40(9): 2155–2159
129 Ricci E, Passerone  A, Joud J C . Thermodynamic study of adsorption in liquid metal-oxygen systems. Surface Science, 1988, 206(3): 533–553
130 Shebzukhova M A ,  Shebzukhov Z A ,  Shebzukhov A A . The Tolman parameter, self-absorption, and surface tension on flat and curved surfaces of liquid metals. Bulletin of the Russian Academy of Sciences. Physics, 2010, 74(5): 697–704
131 Tolman R C. The effect of droplet size on surface tension. Journal of Chemical Physics, 1949, 17(3): 333–337
132 Lu H M, Jiang  Q. Size dependent surface energy and surface tension. In: IEEE Conference on Emerging Technologies-Nanoelectronics, Singapore: IEEE, 2006: 21–24
133 Shebzukhova M A ,  Shebzukhov A A . Surface energy and surface tension of liquid metal nanodrops. EPJ Web of Conferences. EDP Sciences, 2011, 15: 01027
134 Vinš V, Fransen  M, Hykl J ,  Hrubý J . Surface tension of supercooled water determined by using a counterpressure capillary rise method. Journal of Physical Chemistry B, 2015, 119(17): 5567–5575
135 Ghatee M H, Ghazipour  H. Highly accurate liquid–liquid interfacial tension measurement by a convenient capillary apparatus. Fluid Phase Equilibria, 2014, 377: 76–81
136 Luo R, Zhang  D, Zeng Z ,  Lytton R L . Effect of surface tension on the measurement of surface energy components of asphalt binders using the Wilhelmy plate method. Construction & Building Materials, 2015, 98: 900–909
137 Součková M ,  Klomfar J ,  Pátek J . Surface tension of 1-alkyl-3-methylimidazolium based ionic liquids with trifluoromethanesulfonate and tetrafluoroborate anion. Fluid Phase Equilibria, 2011, 303(2): 184–190
138 Klomfar J, Součková  M, Pátek J . Surface tension measurements with validated accuracy for four 1-alkyl-3-methylimidazolium based ionic liquids. Journal of Chemical Thermodynamics, 2010, 42(3): 323–329
139 Alkindi A S, Alwahaibi  Y M, Muggeridge  A H. Physical properties (density, excess molar volume, viscosity, surface tension, and refractive index) of ethanol+ glycerol. Journal of Chemical & Engineering Data, 2008, 53(12): 2793–2796
140 Fainerman V B ,  Miller R ,  Joos P. The measurement of dynamic surface tension by the maximum bubble pressure method. Colloid & Polymer Science, 1994, 272(6): 731–739
141 Fainerman V B ,  Kazakov V N ,  Lylyk S V ,  Makievski A V ,  Miller R . Dynamic surface tension measurements of surfactant solutions using the maximum bubble pressure method — limits of applicability. Colloids and Surfaces A, Physicochemical and Engineering Aspects, 2004, 250(1–3): 97–102
142 Sangiorgi R, Muolo  M L, Chatain  D, Eustathopoulos N . Wettability and work of adhesion of nonreactive liquid metals on silica. Journal of the American Ceramic Society, 1988, 71(9): 742–748
143 Man K F. Surface tension measurements of liquid metals by the quasi-containerless pendant drop method. International Journal of Thermophysics, 2000, 21(3): 793–804
144 Vinet B, Garandet  J P, Cortella  L. Surface tension measurements of refractory liquid metals by the pendant drop method under ultrahigh vacuum conditions: extension and comments on Tate’s law. Journal of Applied Physics, 1993, 73(8): 3830–3834
145 Keene B J, Mills  K C, Brooks  R F. Surface properties of liquid metals and their effects on weldability. Materials Science and Technology, 1985, 1(7): 559–567
146 Takiguchi H, Nagasaka  Y. Development of near-infrared laser-induced capillary wave method to measure viscosity and surface tension. Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers, 2013, 79(800): 690–700
147 Osada R, Hoshino  T, Okada K ,  Ohmasa Y ,  Yao M. Surface tension of room temperature ionic liquids measured by dynamic light scattering. Journal of Chemical Physics, 2009, 130(18): 184705
148 Korkmaz S D, Korkmaz  Ş. Investigation of surface properties of liquid transition metals: surface tension and surface entropy. Applied Surface Science, 2010, 257(1): 261–265
149 Bashforth F, Adams  J C. An Attempt to Test the Theories of Capillary Action: by Comparing the Theoretical and Measured Forms of Drops of Fluid with an Explanation of the Method of Integration Employed in Constucting the Tables Which Give the Theoretical Forms of Such Drops. Cambridge: Cambridge University Press, 1883
150 Andreas J, Hauser  E, Tucker W . Boundary tension by pendant drops 1. Journal of Physical Chemistry, 1938, 42(8): 1001–1019
151 Schaefers K, Kuppermann  G, Thiedemann U ,  Qin J, Frohberg  M. A new variant for measuring the surface tension of liquid metals and alloys by the oscillating drop method. International Journal of Thermophysics, 1996, 17(5): 1173–1179
152 Pichon E, Nain  D. A Laplace equation approach for shape comparison. Proceedings of SPIE–The International Society for Optics and Photonics, 2006, 6141: 614119
153 Naidich J V. The wettability of solids by liquid metals. Progress in Surface & Membrane Science, 1981, 14: 353–484
154 Lee J, Kiyose  A, Nakatsuka S ,  Nakamoto M ,  Tanaka T . Improvements in surface tension measurements of liquid metals having low capillary constants by the constrained drop method. ISIJ International, 2004, 44(11): 1793–1799
155 Plevachuk Y, Sklyarchuk  V, Gerbeth G ,  Eckert S ,  Novakovic R . Surface tension and density of liquid Bi–Pb, Bi–Sn and Bi–Pb–Sn eutectic alloys. Surface Science, 2011, 605(11–12): 1034–1042
156 Sobczak N, Nowak  R, Radziwill W ,  Budzioch J ,  Glenz A . Experimental complex for investigations of high temperature capillarity phenomena. Materials Science and Engineering A, 2008, 495(12): 43–49
157 Liggieri L, Passerone  A. An automatic technique for measuring the surface tension of liquid metals. High Temperature Technology, 1989, 7(2): 82–86
158 Maze C, Burnet  G. A non-linear regression method for calculating surface tension and contact angle from the shape of a sessile drop. Surface Science, 1969, 13(2): 451–470
159 Aune R, Seetharaman  S, Battezzati L ,  Egry I, Schmidt-Hohagen  F, Etay J ,  Fecht H J ,  Wunderlich R ,  Passerone A ,  Ricci E ,  Novakovic R ,  Giuranno D . Surface tension measurements of Al-Ni based alloys from ground-based and parabolic flight experiments: results from the ThermoLab project. Microgravity Science and Technology, 2006, 18: 73
160 Egry I, Brooks  R, Hollandmoritz D ,  Novakovic R ,  Matsushita T ,  Ricci E ,  Seetharaman S ,  Wunderlich R ,  Jarvis D . Thermophysical properties of γ-titanium aluminide: the European IMPRESS Project. International Journal of Thermophysics, 2007, 28(3): 1026–1036
161 Kucharski M, Fima  P, Skrzyniarz P ,  Przebinda-Stefanowa W . Surface tension and density of Cu-Ag, Cu-In and Ag-In alloys. Archives of Metallurgy and Materials, 2006, 51(3): 389–397
162 Plevachuk Y, Hoyer  W, Kaban I ,  Köhler M ,  Novakovic R . Experimental study of density, surface tension, and contact angle of Sn-Sb-based alloys for high temperature soldering. Journal of Materials Science, 2010, 45(8): 2051–2056
163 Lee J, Le  T H, Shin  M. Density and surface tension of liquid Fe-Mn alloys. Metallurgical and Materials Transactions B, Process Metallurgy and Materials Processing Science, 2011, 42(3): 546–549
164 Brillo J, Plevachuk  Y, Egry I . Surface tension of liquid Al–Cu–Ag ternary alloys. Journal of Materials Science, 2010, 45(19): 5150–5157
165 Willner J, Siwiec  G, Botor J . The surface tension of liquid Cu–Fe–Sb alloys. Applied Surface Science, 2010, 256(9): 2939–2943
166 Guo Z, Hindler  M, Yuan W ,  Mikula A . The density and surface tension of In–Sn and Cu–In–Sn alloys. Monatshefte für Chemie-Chemical Monthly, 2011, 142(6): 579–584
167 Guo Z N, Li  S, Mikula A ,  Yuan W X . Surface tension of liquid Au-Bi-Sn alloys. Rare Metals, 2012, 31(3): 250–254
168 Chentsov V P, Shevchenko  V G, Mozgovoi  A G, Pokrasin  M A. Density and surface tension of heavy liquid-metal coolants: Gallium and indium. Inorganic Materials: Applied Research, 2011, 2(5): 468–473
169 Novakovic R, Ricci  E, Giuranno D ,  Passerone A . Surface and transport properties of Ag–Cu liquid alloys. Surface Science, 2005, 576(1–3): 175–187
170 Egry I, Hollandmoritz  D, Novakovic R ,  Ricci E ,  Wunderlich R ,  Sobczak N . Thermophysical properties of liquid AlTi-based alloys. International Journal of Thermophysics, 2010, 31(4): 949–965
171 Nowak R, Lanata  T, Sobczak N ,  Ricci E ,  Giuranno D ,  Novakovic R ,  Hollandmoritz D ,  Egry I. Surface tension of γ-TiAl-based alloys. Journal of Materials Science, 2010, 45(8): 1993–2001
172 Ricci E, Giuranno  D, Sobczak N . Further development of testing procedures for high temperature surface tension measurements. Journal of Materials Engineering and Performance, 2013, 22(11): 3381–3388
173 Amore S, Giuranno  D, Novakovic R ,  Ricci E ,  Nowak R ,  Sobczak N . Thermodynamic and surface properties of liquid Ge-Si alloys. Calphad-computer Coupling of Phase Diagrams & Thermochemistry, 2014, 44(1): 95–101
174 Okress E C, Wroughton  D M, Comenetz  G, Brace P H ,  Kelly J C R . Electromagnetic levitation of solid and molten metals. Journal of Applied Physics, 1952, 23(5): 545–552
175 Fraser M E, Lu  W K, Hamielec  A E, Murarka  R. Surface tension measurements on pure liquid iron and nickel by an oscillating drop technique. Metallurgical and Materials Transactions B, Process Metallurgy and Materials Processing Science, 1971, 2(3): 817–823
176 Murarka R, Lu  W K, Hamielec  A E. Surface tension of pure liquid and supercooled iron. Metallurgical and Materials Transactions B, Process Metallurgy and Materials Processing Science, 1971, 2(10): 2949–2950
177 Murarka R N, Lu  W K, Hamielec  A E. Effect of dissolved oxygen on the surface tension of liquid iron. Canadian Metallurgical Quarterly, 1975, 14(2): 111–115
178 Egry I, Ricci  E, Novakovic R ,  Ozawa S . Surface tension of liquid metals and alloys–recent developments. Advances in Colloid and Interface Science, 2010, 159(2): 198–212
179 Brillo J, Lohöfer  G, Schmidt-Hohagen F ,  Schneider S ,  Egry I. Thermophysical property measurements of liquid metals by electromagnetic levitation. International Journal of Materials & Product Technology, 2006, 26(3/4): 247–273
180 Egry I, Lohoefer  G, Jacobs G . Surface tension of liquid metals: results from measurements on ground and in space. Physical Review Letters, 1995, 75(22): 4043–4046
181 Cummings D L, Blackburn  D A. Oscillations of magnetically levitated aspherical droplets. Journal of Fluid Mechanics, 1991, 224: 395–416
182 Brillo J, Egry  I, Matsushita T . Density and surface tension of liquid ternary Ni-Cu-Fe alloys. International Journal of Thermophysics, 2006, 97(1): 28–34
183 Brillo J, Egry  I. Surface tension of nickel, copper, iron and their binary alloys. Journal of Materials Science, 2005, 40(9): 2213–2216
184 Egry I, Brillo  J. Surface tension and density of liquid metallic alloys measured by electromagnetic levitation. Journal of Chemical & Engineering Data, 2009, 54(9): 2347–2352
185 Schmitz J, Brillo  J, Egry I . Surface tension of liquid Cu and anisotropy of its wetting of sapphire. Journal of Materials Science, 2010, 45(8): 2144–2149
186 Brillo J, Kolland  G. Surface tension of liquid Al-Au binary alloys. Journal of Materials Science, 2016, 51(10): 4888–4901
187 Brillo J, Egry  I, Westphal J . Density and thermal expansion of liquid binary Al-Ag and Al-Cu alloys. International Journal of Materials Research, 2008, 99(2): 162–167
188 Brillo J, Lauletta  G, Vaianella L ,  Arato E ,  Giuranno D ,  Novakovic R ,  Ricci E . Surface tension of liquid Ag–Cu binary alloys. Transactions of the Iron & Steel Institute of Japan, 2014, 54(9): 2115–2119
189 Wunderlich R K ,  Fecht H J . Surface tension and viscosity of NiAl catalytic precursor alloys from microgravity experiments. International Journal of Materials Research, 2011, 102(9): 1164–1173
190 Amore S, Brillo  J, Egry I ,  Novakovic R . Surface tension of liquid Cu-Ti binary alloys measured by electromagnetic levitation and thermodynamic modelling. Applied Surface Science, 2011, 257(17): 7739–7745
191 Zhou K, Wang  H P, Chang  J, Wei B . Surface tension measurement of metastable liquid Ti–Al–Nb alloys. Applied Physics A, Materials Science & Processing, 2011, 105(1): 211–214
192 Chang J, Wang  H P, Zhou  K, Wei B . Surface tension measurement of undercooled liquid Ni-based multicomponent alloys. Philosophical Magazine Letters, 2012, 92(9): 428–435
193 Egry I, Lohöfer  G, Neuhaus P ,  Sauerland S . Surface tension measurements of liquid metals using levitation, microgravity, and image processing. International Journal of Thermophysics, 1992, 13(1): 65–74
194 Egry I. Surface tension measurements of liquid metals by the oscillating drop technique. Journal of Materials Science, 1991, 26(11): 2997–3003
195 Egry I, Lohoefer  G, Schwartz E ,  Szekely J ,  Neuhaus P . Surface tension measurements on liquid metals in microgravity. Metallurgical and Materials Transactions B, Process Metallurgy and Materials Processing Science, 1998, 29(5): 1031–1035
196 Ohnishi M, Nagasaka  Y. Measurement of surface tension and viscosity of molten lithium niobate by the surface laser-light scattering method. High Temperatures—High Pressures, 2000, 32(1): 103–108
197 Levich V G. Physicochemical Hydrodynamics. New Jersey: Prentice Hall, 1962
198 Nagasaka Y, Kobayashi  Y. Effect of atmosphere on the surface tension and viscosity of molten LiNbO3 measured using the surface laser-light scattering method. Journal of Crystal Growth, 2007, 307(1): 51–58
199 Wang F K, Yue  H Y, Fan  X W, Liu  Z G. Surface tension and viscosity measurement with surface laser light scattering method. Thermal Science, 2013, 17(5): 1467–1471
200 Ayyad A, Aqra  F. Theoretical consideration of the anomalous temperature dependence of the surface tension of pure liquid gallium. Theoretical Chemistry Accounts, 2010, 127(5): 443–448
201 Ayyad A, Mechdiev  I, Freyland W . Light scattering study of surface freezing and surface viscoelasticity in a eutectic liquid Ga–Bi alloy. Chemical Physics Letters, 2002, 359(3–4): 326–330
202 Minami Y. Surface tension measurement of liquid metal with inelastic light-scattering spectroscopy of a thermally excited capillary wave. Applied Physics B, Lasers and Optics, 2014, 117(3): 969–972
203 Osada R, Hoshino  T, Okada K ,  Ohmasa Y ,  Yao M. Surface tension of room temperature ionic liquids measured by dynamic light scattering. Journal of Chemical Physics, 2009, 130(18): 184705
204 Kirby B J. Micro- and Nanoscale Fluid Mechanics: Transport in Microfluidic Devices. Cambridge: Cambridge University Press, 2010
205 Chang H C, Yeo  L Y. Electrokinetically Driven Microfluidics and Nanofluidics. Cambridge: Cambridge University Press, 2010
206 Hong J S, Ko  S H, Kang  K H, Kang  I S. A numerical investigation on AC electrowetting of a droplet. Microfluidics and Nanofluidics, 2008, 5(2): 263–271
207 Berry S, Kedzierski  J, Abedian B . Low voltage electrowetting using thin fluoroploymer films. Journal of Colloid and Interface Science, 2006, 303(2): 517–524
208 Shamai R, Andelman  D, Berge B ,  Hayes R . Water, electricity, and between … on electrowetting and its applications. Soft Matter, 2008, 4(1): 38–45
209 Thomas D, Audry  M C, Thibaut  R M, Kleimann  P, Chassagneux F ,  Maillard M ,  Brioude A . Charge injection in dielectric films during electrowetting actuation under direct current voltage. Thin Solid Films, 2015, 590: 224–229
210 Klarman D, Andelman  D, Urbakh M . A model of electrowetting, reversed electrowetting, and contact angle saturation. Langmuir, 2011, 27(10): 6031–6041
211 Monroe C W, Daikhin  L, Urbakh M ,  Kornyshev A . Electrowetting with an interface between two immiscible electrolytic solutions.  In: 210th ECS Meeting. Cancun, Mexico: ECS, 2006: 43
212 Monroe C W, Daikhin  L I, Urbakh  M, Kornyshev A A . Electrowetting with electrolytes. Physical Review Letters, 2006, 97(13): 136102
213 Jones T B, Fowler  J D, Chang  Y S, Kim  C J. Frequency-based relationship of electrowetting and dielectrophoretic liquid microactuation. Langmuir, 2003, 19(18): 7646–7651
214 Kang K H. How electrostatic fields change contact angle in electrowetting. Langmuir, 2002, 18(26): 10318–10322
215 Mugele F, Baret  J C. Electrowetting: from basics to applications. Journal of Physics Condensed Matter, 2005, 17(28): R705–R774
216 Sedev R. Electrowetting: electrocapillarity, saturation, and dynamics. European Physical Journal. Special Topics, 2011, 197(1): 307–319
217 Wang K L, Jones  T B. Saturation effects in dynamic electrowetting. Applied Physics Letters, 2005, 86(5): 054104
218 Shapiro B, Moon  H, Garrell R L ,  Kim C J . Equilibrium behavior of sessile drops under surface tension, applied external fields, and material variations. Journal of Applied Physics, 2003, 93(9): 5794–5811
219 Yang X H, Tan  S C, Yuan  B, Liu J . Alternating electric field actuated oscillating behavior of liquid metal and its application. Science China Technological Sciences, 2016, 59(4): 597–603
220 Tan S C, Zhou  Y X, Wang  L, Liu J . Electrically driven chip cooling device using hybrid coolants of liquid metal and aqueous solution. Science China Technological Sciences, 2016, 59(2): 301–308
221 Lee J, Moon  H, Fowler J ,  Schoellhammer T ,  Kim C J . Electrowetting and electrowetting-on-dielectric for microscale liquid handling. Sensors and Actuators A: Physical, 2002, 95(2–3): 259–268
222 Yun K S, Cho  I J, Bu  J U, Kim  C J. A surface-tension driven micropump for low-voltage and low-power operations. Journal of Microelectromechanical Systems, 2002, 11(5): 454–461
223 Lee J, Kim  C J C. Liquid micromotor driven by continuous electrowetting. In: Proceedings of 11th Annual International Workshop on Micro Electro Mechanical Systems. Heidelberg, Germany: IEEE, 1998: 538–543
224 Lee H J, Kim  C J. Surface-tension-driven microactuation based on continuous electrowetting. Journal of Microelectromechanical Systems, 2000, 9(2): 171–180
225 Ni J, Zhong  C J, Coldiron  S J, Porter  M D. Electrochemically actuated mercury pump for fluid flow and delivery. Analytical Chemistry, 2001, 73(1): 103–110
226 Pollack M G, Fair  R B, Shenderov  A D. Electrowetting-based actuation of liquid droplets for microfluidic applications. Applied Physics Letters, 2000, 77(11): 1725–1726
227 Yi U C, Kim  C J. Characterization of electrowetting actuation on addressable single-side coplanar electrodes. Journal of Micromechanics and Microengineering, 2006, 16(10): 2053–2059
228 Accardo A, Mecarini  F, Leoncini M ,  Brandi F ,  Di Cola E ,  Burghammer M ,  Riekel C ,  Di Fabrizio E . Fast, active droplet interaction: coalescence and reactive mixing controlled by electrowetting on a superhydrophobic surface. Lab on a Chip, 2013, 13(3): 332–335
229 Krupenkin T, Taylor  J A. Reverse electrowetting as a new approach to high-power energy harvesting. Nature Communications, 2011, 2: 448
230 Moon J K, Jeong  J, Lee D ,  Pak H K . Electrical power generation by mechanically modulating electrical double layers. Nature Communications, 2013, 4: 1487
231 Thramann J. Generation of electrical energy in a ski or snowboard. US Patent No. 9024462, 2015
232 Berge B, Peseux  J. Variable focal lens controlled by an external voltage: an application of electrowetting. European Physical Journal E, 2000, 3(2): 159–163
233 Kuiper S, Hendriks  B H W. Variable-focus liquid lens for miniature cameras. Applied Physics Letters, 2004, 85(7): 1128–1130
234 Hayes R A, Feenstra  B J. Video-speed electronic paper based on electrowetting. Nature, 2003, 425(6956): 383–385
235 You H, Steckl  A J. Three-color electrowetting display device for electronic paper. Applied Physics Letters, 2010, 97(2): 023514
236 Feenstra B J, Hayes  R A, Van Dijk  R, Boom R G H . Electrowetting-based displays: bringing microfluidics alive on-screen. In:19th IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems. Istanbul, Turkey: IEEE, 2006: 48–53
237 Fair R B, Khlystov  A, Tailor T D ,  Ivanov V ,  Evans R D ,  Srinivasan V ,  Pamula V K ,  Pollack M G ,  Griffin P B ,  Zhou J. Chemical and biological applications of digital-microfluidic devices. IEEE Design & Test of Computers, 2007, 24(1): 10–24
238 Cho S K, Moon  H, Kim C J . Creating, transporting, cutting, and merging liquid droplets by electrowetting-based actuation for digital microfluidic circuits. Journal of Microelectromechanical Systems, 2003, 12(1): 70–80
239 Yu Y, Wang  Q, Yi L ,  Liu J. Channelless fabrication for large-scale preparation of room temperature liquid metal droplets. Advanced Engineering Materials, 2014, 16(2): 255–262
240 Sheng L, He  Z Z, Yao  Y Y, Liu  J. Transient state machine enabled from the colliding and coalescence of a swarm of autonomously running liquid metal motors. Small, 2015, 11(39): 5253–5261
241 Gao W, Pei  A, Wang J . Water-driven micromotors. ACS Nano, 2012, 6(9): 8432–8438
242 Yuan B, Wang  L, Yang X H ,  Ding Y J ,  Tan S C ,  Yi L T ,  He Z Z ,  Liu J. Liquid metal machine triggered violin-like wire oscillator. 2016, 3(10): 1600212
243 Monroe C W, Daikhin  L I, Urbakh  M, Kornyshev A A . Principles of electrowetting with two immiscible electrolytic solutions. Journal of Physics Condensed Matter, 2006, 18(10): 2837–2869
244 Grahame D C. The electrical double layer and the theory of electrocapillarity. Chemical Reviews, 1947, 41(3): 441–501
245 Kornyshev A A ,  Kucernak A R ,  Marinescu M ,  Monroe C W ,  Sleightholme A E S ,  Urbakh M . Ultra-low-voltage electrowetting. Journal of Physical Chemistry C, 2010, 114(35): 14885–14890
246 Yao Y Y, Liu  J. Liquid metal wheeled small vehicle for cargo delivery. Royal Scoiety of Chemistry Advances, 2016, 6: 56482–56488
247 Yuan B, Tan  S C, Zhou  Y X, Liu  J. Self-powered macroscopic Brownian motion of spontaneously running liquid metal motors. Chinese Science Bulletin, 2015, 60(13): 1203–1210
248 Fang W Q, He  Z Z, Liu  J. Electro-hydrodynamic shooting phenomenon of liquid metal stream. Applied Physics Letters, 2014, 105(13): 134104
249 Tang S Y, Lin  Y, Joshipura I D ,  Khoshmanesh K ,  Dickey M D . Steering liquid metal flow in microchannels using low voltages. Lab on a Chip, 2015, 15(19): 3905–3911
250 Tang S Y, Sivan  V, Khoshmanesh K ,  O’mullane A P ,  Tang X, Gol  B, Eshtiaghi N ,  Lieder F ,  Petersen P ,  Mitchell A ,  Kalantar-zadeh K . Electrochemically induced actuation of liquid metal marbles. Nanoscale, 2013, 5(13): 5949–5957
251 Chrimes A F, Berean  K J, Mitchell  A, Rosengarten G ,  Kalantar-Zadeh K . Controlled electrochemical deformation of liquid-phase gallium. ACS Applied Materials & Interfaces, 2016, 8(6): 3833–3839
252 Sheng L, Zhang  J, Liu J . Diverse transformations of liquid metals between different morphologies. Advanced Materials, 2014, 26(34): 6036–6042
253 Wang L, Liu  J. Liquid metal folding patterns induced by electric capillary force. Applied Physics Letters, 2016, 108(16): 161602
254 Mohammed M, Sundaresan  R, Dickey M D . Self-running liquid metal drops that delaminate metal films at record velocities. ACS Applied Materials & Interfaces, 2015, 7(41): 23163–23171
255 Hirsch A, Michaud  H O, Gerratt  A P, De Mulatier  S V, Lacour  S P. Intrinsically stretchable biphasic (solid–liquid) thin metal films. Advanced Materials, 2016, 28(22): 4507–4512
256 Zheng Y, He  Z Z, Yang  J, Liu J . Personal electronics printing via tapping mode composite liquid metal ink delivery and adhesion mechanism. Scientific Reports, 2014, 4: 4588
257 Zheng Y, He  Z Z, Gao  Y X, Liu  J. Direct desktop printed-circuits-on-paper flexible electronics. Scientific Reports, 2013, 3: 1786
258 Wang Q, Yu  Y, Yang J ,  Liu J. Fast fabrication of flexible functional circuits based on liquid metal dual-trans printing. Advanced Materials, 2015, 27(44): 7109–7116
259 Zheng Y, Zhang  Q, Liu J . Pervasive liquid metal based direct writing electronics with roller-ball pen. AIP Advances, 2013, 3(11): 112117
260 Gao Y X, Li  H Y, Liu  J. Direct writing of flexible electronics through room temperature liquid metal ink. PLoS One, 2012, 7(9): e45485
261 Yu Y, Zhang  J, Liu J . Biomedical implementation of liquid metal ink as drawable ECG electrode and skin circuit. PLoS One, 2013, 8(3): e58771
262 Guo C R, Yu  Y, Liu J . Rapidly patterning conductive components on skin substrates as physiological testing devices via liquid metal spraying and pre-designed mask. Journal of Materials Chemistry B,  Materials  for  Biology  and  Medicine,  2014,  2(35):  5739–5745
263 Zrnic D, Swatik  D. On the resistivity and surface tension of the eutectic alloy of gallium and indium. Journal of the Less Common Metals, 1969, 18(1): 67–68
264 Dickey M D, Chiechi  R C, Larsen  R J, Weiss  E A, Weitz  D A, Whitesides  G M. Eutectic gallium-indium (EGaIn): a liquid metal alloy for the formation of stable structures in microchannels at room temperature. Advanced Functional Materials, 2008, 18(7): 1097–1104
265 Boley J W, White  E L, Chiu  G T C, Kramer  R K. Direct writing of gallium-indium alloy for stretchable electronics. Advanced Functional Materials, 2014, 24(23): 3501–3507
266 Xu Q, Oudalov  N, Guo Q ,  Jaeger H M ,  Brown E . Effect of oxidation on the mechanical properties of liquid gallium and eutectic gallium-indium. Physics of Fluids, 2012, 24(6): 063101
267 Larsen R J, Dickey  M D, Whitesides  G M, Weitz  D A. Viscoelastic properties of oxide-coated liquid metals. Journal of Rheology (New York, N.Y.), 2009, 53(6): 1305–1326
268 Jin C, Zhang  J, Li X K ,  Yang X Y ,  Li J J ,  Liu J. Injectable 3-D fabrication of medical electronics at the target biological tissues. Scientific Reports, 2013, 3: 3442
269 Zhang J, Sheng  L, Liu J . Synthetically chemical-electrical mechanism for controlling large scale reversible deformation of liquid metal objects. Scientific Reports, 2014, 4: 7116
270 Gough R C, Dang  J H, Moorefield  M R, Zhang  G B, Hihara  L H, Shiroma  W A, Ohta  A T. Self-actuation of liquid metal via redox reaction. ACS Applied Materials & Interfaces, 2016, 8(1): 6–10
271 Shen W, Edwards  R T, Kim  C J. Electrostatically actuated metal-droplet microswitches integrated on CMOS chip. Journal of Microelectromechanical Systems, 2006, 15(4): 879–889
272 Hammock M L, Chortos  A, Tee B C K ,  Tok J B H ,  Bao Z. 25th anniversary article: the evolution of electronic skin (E-Skin): a brief history, design considerations, and recent progress. Advanced Materials, 2013, 25(42): 5997–6038
273 Park Y L, Chen  B R, Wood  R J. Design and fabrication of soft artificial skin using embedded microchannels and liquid conductors. IEEE Sensors Journal, 2012, 12(8): 2711–2718
274 Kramer R K, Majidi  C, Wood R J . Wearable tactile keypad with stretchable artificial skin. In: IEEE International Conference on Robotics & Automation, IEEE, 2011: 1103–1107
275 Bauer S, Bauer-Gogonea  S, Graz I ,  Kaltenbrunner M ,  Keplinger C ,  Schwödiauer R . 25th anniversary article: a soft future: from robots and sensor skin to energy harvesters. Advanced Materials, 2014, 26(1): 149–162
276 Hu L, Wang  L, Ding Y J ,  Zhan S H ,  Liu J. Manipulation of liquid metals on a graphite surface. Advanced Materials, 2016, 28(41): 9210–9217
Related articles from Frontiers Journals
[1] Junheng FU, Chenglin ZHANG, Tianying LIU, Jing LIU. Room temperature liquid metal: its melting point, dominating mechanism and applications[J]. Front. Energy, 2020, 14(1): 81-104.
[2] Shen GUO, Peng WANG, Jichuan ZHANG, Wenpeng LUAN, Zishuo XIA, Lingxiao CAO, Zhizhu HE. Flexible liquid metal coil prepared for electromagnetic energy harvesting and wireless charging[J]. Front. Energy, 2019, 13(3): 474-482.
[3] Xu-Dong ZHANG, Yue SUN, Sen CHEN, Jing LIU. Unconventional hydrodynamics of hybrid fluid made of liquid metals and aqueous solution under applied fields[J]. Front. Energy, 2018, 12(2): 276-296.
[4] Xiao-Hu YANG, Jing LIU. Liquid metal enabled combinatorial heat transfer science: toward unconventional extreme cooling[J]. Front. Energy, 2018, 12(2): 259-275.
[5] Yujie DING,Jing LIU. Water film coated composite liquid metal marble and its fluidic impact dynamics phenomenon[J]. Front. Energy, 2016, 10(1): 29-36.
[6] Yunxia GAO, Lei WANG, Haiyan LI, Jing LIU. Liquid metal as energy transportation medium or coolant under harsh environment with temperature below zero centigrade[J]. Front Energ, 2014, 8(1): 49-61.
[7] Manli LUO, Jing LIU. Experimental investigation of liquid metal alloy based mini-channel heat exchanger for high power electronic devices[J]. Front Energ, 2013, 7(4): 479-486.
[8] Lei WANG, Jing LIU. Liquid metal material genome: Initiation of a new research track towards discovery of advanced energy materials[J]. Front Energ, 2013, 7(3): 317-332.
[9] Qin ZHANG, Yi ZHENG, Jing LIU. Direct writing of electronics based on alloy and metal (DREAM) ink: A newly emerging area and its impact on energy, environment and health sciences[J]. Front Energ, 2012, 6(4): 311-340.
[10] Dan DAI, Jing LIU, Yixin ZHOU. Harvesting biomechanical energy in the walking by shoe based on liquid metal magnetohydrodynamics[J]. Front Energ, 2012, 6(2): 112-121.
[11] Haiyan LI, Jing LIU. Revolutionizing heat transport enhancement with liquid metals: Proposal of a new industry of water-free heat exchangers[J]. Front Energ, 2011, 5(1): 20-42.
[12] MA Kunquan, LIU Jing. Liquid metal cooling in thermal management of computer chips[J]. Front. Energy, 2007, 1(4): 384-402.
Full text