Spieëls en ander weerkaatsende optiese komponente word gewoonlik geskep deur die gebruik van optiese bedekkings of poleerprosesse. Die navorsers se benadering, ontwikkel deur 'n span onder leiding van Yuji Oki van die Kysuhu Universiteit in samewerking met 'n span van die Noord-Carolina State University onder leiding van Michael Dickey, het 'n elektries aangedrewe omkeerbare chemiese reaksie gebruik om 'n weerkaatsende oppervlak op die vloeibare metaal te skep.

Skakel tussen die reflektiewe en verstrooiingstoestande kan gedoen word met net 1,4 V, ongeveer dieselfde spanning wat gebruik word om 'n tipiese LED aan te steek, en by omgewingstemperature.

Navorsers het 'n manier ontwikkel om die oppervlak van vloeibare metaal dinamies te verander tussen weerkaatsend (links bo en onder regs) en verstrooiingstoestande (regs bo en links onder). Wanneer elektrisiteit aangewend word, oksideer die omkeerbare chemiese reaksie die vloeibare metaal, wat krasse veroorsaak wat die metaal verstrooi. Met dank aan Keisuke Nakakubo, Kyushu Universiteit.

"In die onmiddellike toekoms kan hierdie tegnologie gebruik word om instrumente te skep vir vermaak en artistieke uitdrukking wat nog nooit voorheen beskikbaar was nie," het Oki gesê. 'Met meer ontwikkeling is dit moontlik om hierdie tegnologie uit te brei tot iets wat baie soos 3D-drukwerk werk vir die vervaardiging van elektronies-beheerde optika van vloeibare metale. Dit kan die optika wat in ligte gesondheidstoetsapparate gebruik word, maklik en goedkoop vervaardig in gebiede van die wêreld waar daar geen mediese laboratoriumfasiliteite is nie. ”

In die werk het die navorsers 'n reservoir geskep met behulp van 'n ingeboude stroomkanaal. Daarna het hulle 'n "druk-trek-metode" gebruik om optiese oppervlaktes te vorm deur vloeibare metaal op galliumbasis in die reservoir te pomp of uit te suig. Hierdie proses is gebruik om konvekse, plat of konkaaf oppervlaktes te skep, elk met verskillende optiese eienskappe.

Vanuit die toepassing van elektrisiteit het die span 'n omkeerbare chemiese reaksie veroorsaak wat die vloeibare metaal oksideer in 'n proses wat die vloeistof se volume sodanig verander dat baie klein skrape op die oppervlak ontstaan ​​wat die lig laat versprei.

Wanneer elektrisiteit in die teenoorgestelde rigting aangewend word, keer die vloeibare metaal weer na sy oorspronklike toestand. Die oppervlakspanning van die vloeibare metaal verwyder die skrape en bring dit weer in 'n skoon weerkaatsende spieëlstatus.

"Ons bedoeling was om oksidasie te gebruik om die oppervlaktespanning te verander en die oppervlak van die vloeibare metaal te versterk," het Oki gesê. 'Ons het egter gevind dat die oppervlak onder sekere omstandighede spontaan in 'n verstrooiingsoppervlak sou verander. In plaas daarvan om dit as 'n mislukking te beskou, het ons die toestande geoptimaliseer en die verskynsel geverifieer. '

Toetse het getoon dat die verandering van die spanning op die oppervlak van -800 mV na + 800 mV die ligintensiteit sou verlaag namate die oppervlak van weerkaatsend na verstrooiing verander. Die elektrochemiese metings het getoon dat 'n spanningsverandering van 1,4 V voldoende was om redoksreaksies met goeie reproduceerbaarheid te bewerkstellig.

"Ons het ook gevind dat die oppervlak onder sekere omstandighede effens geoksideer kan word en steeds 'n gladde weerkaatsende oppervlak kan handhaaf," het Oki gesê. "Deur dit te beheer, is dit moontlik om selfs meer uiteenlopende optiese oppervlaktes te skep met behulp van hierdie benadering wat kan lei tot toepassings in gevorderde toestelle soos biochemiese skyfies of gebruik kan word om optiese elemente met 3D-druk te maak."