Американские ученые подавали электрический ток разного напряжения на поток расплава индия и галлия и научились формировать из него нить вместо отдельных капель. Полученная нить оставалась стабильной вплоть до размеров в 64 сантиметра, при этом толщина нитевидного потока оказалась равной 100 микрометрам.

Статья, в которой подробно изучили поведение металлического потока при разных скоростях и приложенных напряжениях, опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Если приоткрыть кран с водой, то из получающейся тонкой струи после некоторого расстояния будут падать отдельные капли — это происходит благодаря поверхностному натяжению, которое стремится уменьшить площадь поверхности (в нашем случае у цилиндрической фигуры площадь поверхности больше, чем у нескольких сферических частиц).

Это явление в потоке жидкости (оно называется неустойчивостью Рэлея — Плато) нашло применение в струйных принтерах, промышленном распылении и системах подачи топлива. Однако избавиться от этой нестабильности до сих пор не удалось — для этого нужно либо снизить поверхностное натяжение, либо увеличить вязкость жидкости. Даже в случае потока мелких стеклянных частиц, у которых поверхностное натяжение равно нулю, ученые наблюдали кластеризацию на капли за счет когезии.

У расплавленных металлов почти всегда из сопла вылетают отдельные капли вместо струи — в таких жидкостях слишком маленькая скорость потока, высокая вязкость и поверхностное натяжение (более 500 микроньютон на метр). Но в некоторых случаях можно получить и струю: например, если увеличить скорость потока до одного метра в секунду или стабилизировать поверхность струи оксидом металла (тогда капли будут образовываться не через микросекунду, а через секунду после вылета из сопла). Однако эти способы не позволяют делать устойчивую металлическую струю, которая интересна в процессе получения проводов для гибкой электроники.

Группа физиков и химиков под руководством Майкла Дикки (Michael D. Dickey) нашла способ для простого получения устойчивой металлической струи из сплава галлия и индия, которая не разрывается на большом расстоянии.