दर्पण और अन्य परावर्तक ऑप्टिकल घटक आमतौर पर ऑप्टिकल कोटिंग्स या पॉलिशिंग प्रक्रियाओं के उपयोग के माध्यम से बनाए जाते हैं। माइकल डिकी के नेतृत्व में उत्तरी कैरोलिना स्टेट यूनिवर्सिटी की एक टीम के सहयोग से किसुहू विश्वविद्यालय के युजी ओकी के नेतृत्व में एक टीम द्वारा विकसित शोधकर्ताओं के दृष्टिकोण ने तरल धातु पर एक परावर्तक सतह बनाने के लिए विद्युत चालित प्रतिवर्ती रासायनिक प्रतिक्रिया का उपयोग किया।

परावर्तक और बिखरने वाले राज्यों के बीच स्विचिंग केवल 1.4 वी के साथ किया जा सकता है, उसी वोल्टेज के बारे में जो एक सामान्य एलईडी को प्रकाश में लाता है, और परिवेश के तापमान पर।

शोधकर्ताओं ने तरल धातु की सतह को परावर्तक (ऊपर बाएं और नीचे दाएं) और बिखरने वाले राज्यों (ऊपर दाएं और नीचे बाएं) के बीच गतिशील रूप से स्विच करने का एक तरीका विकसित किया है। जब बिजली लागू की जाती है, तो एक प्रतिवर्ती रासायनिक प्रतिक्रिया तरल धातु को ऑक्सीकरण करती है, जिससे खरोंच पैदा होती है जिससे धातु बिखर जाती है। केसुके नाकाकुबो, क्यूशू विश्वविद्यालय के सौजन्य से।

"तत्काल भविष्य में, इस तकनीक का उपयोग मनोरंजन और कलात्मक अभिव्यक्ति के लिए उपकरण बनाने के लिए किया जा सकता है जो पहले कभी उपलब्ध नहीं थे," ओकी ने कहा। "अधिक विकास के साथ इस तकनीक का विस्तार करना संभव हो सकता है जो तरल धातुओं से बने इलेक्ट्रॉनिक रूप से नियंत्रित ऑप्टिक्स के उत्पादन के लिए 3 डी प्रिंटिंग की तरह काम करता है। यह प्रकाश-आधारित स्वास्थ्य परीक्षण उपकरणों में उपयोग किए जाने वाले प्रकाशिकी को दुनिया के उन क्षेत्रों में आसानी से और सस्ते में निर्मित करने की अनुमति दे सकता है जिनमें चिकित्सा प्रयोगशाला सुविधाओं की कमी है। ”

काम में, शोधकर्ताओं ने एक एम्बेडेड प्रवाह चैनल का उपयोग करके एक जलाशय बनाया। फिर उन्होंने जलाशय में गैलियम-आधारित तरल धातु को पंप करके या इसे चूसकर ऑप्टिकल सतहों को बनाने के लिए "पुश-पुल विधि" का उपयोग किया। इस प्रक्रिया का उपयोग उत्तल, सपाट या अवतल सतहों को बनाने के लिए किया गया था, प्रत्येक में विभिन्न ऑप्टिकल विशेषताओं के साथ।

बिजली के आवेदन से, टीम ने एक प्रतिवर्ती रासायनिक प्रतिक्रिया को प्रेरित किया, जो तरल धातु को एक प्रक्रिया में ऑक्सीकरण करता है जो तरल की मात्रा को इस तरह से बदलता है कि सतह पर कई छोटे खरोंच बन जाते हैं, जिससे प्रकाश बिखर जाता है।

जब बिजली को विपरीत दिशा में लगाया जाता है, तो तरल धातु अपनी मूल स्थिति में वापस आ जाती है। तरल धातु का सतह तनाव खरोंच को हटा देता है, इसे एक साफ परावर्तक दर्पण स्थिति में वापस कर देता है।

"हमारा इरादा सतह के तनाव को बदलने और तरल धातु की सतह को मजबूत करने के लिए ऑक्सीकरण का उपयोग करना था," ओकी ने कहा। "हालांकि, हमने पाया कि कुछ शर्तों के तहत सतह स्वचालित रूप से बिखरने वाली सतह में बदल जाएगी। इसे विफल मानने के बजाय, हमने परिस्थितियों को अनुकूलित किया और घटना को सत्यापित किया।

परीक्षणों से पता चला कि सतह पर वोल्टेज को -800 mV से +800 mV में बदलने से प्रकाश की तीव्रता कम हो जाएगी क्योंकि सतह परावर्तक से बिखरने में बदल गई है। विद्युत रासायनिक माप से पता चला कि 1.4 V का वोल्टेज परिवर्तन अच्छे प्रजनन क्षमता के साथ रेडॉक्स प्रतिक्रियाएँ बनाने के लिए पर्याप्त था।

"हमने यह भी पाया कि कुछ शर्तों के तहत सतह को थोड़ा ऑक्सीकृत किया जा सकता है और फिर भी एक चिकनी परावर्तक सतह बनाए रख सकता है," ओकी ने कहा। "इसे नियंत्रित करके, इस दृष्टिकोण का उपयोग करके और भी विविध ऑप्टिकल सतह बनाना संभव हो सकता है जो जैव रासायनिक चिप्स जैसे उन्नत उपकरणों में अनुप्रयोगों को जन्म दे सकता है या 3 डी-मुद्रित ऑप्टिकल तत्व बनाने के लिए उपयोग किया जा सकता है।"