آینه ها و سایر اجزای نوری بازتابنده معمولاً با استفاده از پوشش های نوری یا فرآیندهای پرداخت ایجاد می شوند. رویکرد محققان ، توسط تیمی به رهبری یوجی اوکی از دانشگاه کیوسوهو و همکاری تیمی از دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی به رهبری مایکل دیکی ، از یک واکنش شیمیایی برگشت پذیر الکتریکی برای ایجاد یک سطح بازتابنده روی فلز مایع استفاده کرد.
جابجایی بین حالت بازتابنده و پراکندگی فقط با ولتاژ 1.4 ولت ، تقریباً همان ولتاژی که برای روشن کردن یک LED معمولی استفاده می شود و در دمای محیط می تواند انجام شود.
محققان روشی را برای تغییر پویای سطح فلز مایع بین حالت های انعکاسی (بالا سمت چپ و پایین راست) و پراکندگی (بالا سمت راست و پایین چپ) ایجاد کرده اند. با استفاده از الکتریسیته ، یک واکنش شیمیایی برگشت پذیر باعث اکسید شدن فلز مایع و ایجاد خراش هایی می شود که باعث پراکندگی فلز می شود. با احترام از Keisuke Nakakubo ، دانشگاه کیوشو.
اوکی گفت: "در آینده نزدیک ، این فناوری می تواند برای ایجاد ابزارهایی برای سرگرمی و بیان هنری مورد استفاده قرار گیرد." "با پیشرفت بیشتر ، ممکن است این فناوری را به چیزی گسترش دهیم که شبیه چاپ سه بعدی برای تولید اپتیک های کنترل شده الکترونیکی ساخته شده از فلزات مایع باشد. این می تواند اجازه دهد اپتیک های مورد استفاده در دستگاه های آزمایش سلامت مبتنی بر نور در مناطقی از جهان که فاقد امکانات آزمایشگاه پزشکی هستند ، به راحتی و با هزینه کم ساخته شوند.
در این کار ، محققان با استفاده از یک کانال جریان تعبیه شده مخزنی ایجاد کردند. آنها سپس با استفاده از "روش فشار کشش" سطوح نوری را با پمپاژ فلز مایع مبتنی بر گالیوم به مخزن یا مکش آن ، تشکیل دادند. از این فرآیند برای ایجاد سطوح محدب ، مسطح یا مقعر ، هر یک از ویژگی های نوری مختلف استفاده شد.
تیم با استفاده از الکتریسیته ، یک واکنش شیمیایی برگشت پذیر ایجاد کرد ، که در فرآیندی که باعث تغییر حجم مایع می شود ، باعث اکسید شدن فلز مایع می شود ، به طوری که خراش های کوچک زیادی روی سطح ایجاد می شود که باعث پراکندگی نور می شود.
وقتی برق در جهت مخالف اعمال شود ، فلز مایع به حالت اولیه خود برمی گردد. کشش سطحی فلز مایع خراش ها را از بین می برد و آنها را به حالت آینه بازتابنده تمیز باز می گرداند.
اوکی گفت: "هدف ما استفاده از اکسیداسیون برای تغییر کشش سطحی و تقویت سطح فلز مایع بود." "با این حال ، ما دریافتیم که تحت شرایط خاص سطح به طور خود به خود به یک سطح پراکنده تبدیل می شود. به جای در نظر گرفتن این یک شکست ، ما شرایط را بهینه کرده و پدیده را تأیید کردیم. "
آزمایشات نشان داد که تغییر ولتاژ سطح از 800 میلی ولت به 800 میلی ولت ، شدت نور را کاهش می دهد زیرا سطح از بازتابنده به پراکندگی تغییر می کند. اندازه گیری های الکتروشیمیایی نشان داد که تغییر ولتاژ 1.4 ولت برای ایجاد واکنش های اکسیداسیون با تولید مجدد مناسب کافی است.
اوکی گفت: "ما همچنین دریافتیم که تحت شرایط خاص سطح می تواند کمی اکسیده شود و هنوز سطح انعکاسی صاف را حفظ کند." "با كنترل این مسئله ، ممكن است حتی با استفاده از این روش سطوح نوری حتی متنوع تری ایجاد شود كه می تواند منجر به كاربرد در دستگاه های پیشرفته مانند تراشه های بیوشیمیایی شود یا برای ساخت عناصر نوری چاپ سه بعدی استفاده شود."
زمان ارسال: 28 تا 2021 ژوئن