Tekući metal omogućuje promjenjiva ogledala

Ogledala i druge reflektirajuće optičke komponente obično se izrađuju uporabom optičkih premaza ili postupcima poliranja. Pristup istraživača, koji je razvio tim koji je vodio Yuji Oki sa sveučilišta Kysuhu u suradnji s timom sa Sveučilišta Sjeverne Karoline pod vodstvom Michaela Dickeyja, upotrijebio je električno upravljanu reverzibilnu kemijsku reakciju za stvaranje reflektirajuće površine na tekućem metalu.

Prebacivanje između reflektirajućeg i raspršenog stanja može se izvršiti sa samo 1,4 V, približno jednakim naponom koji se koristi za osvjetljenje tipične LED diode i na sobnoj temperaturi.
Istraživači su razvili način za dinamičko prebacivanje površine tekućeg metala između reflektirajućeg (gore lijevo i dolje desno) i stanja raspršenja (gore desno i dolje lijevo).  Kada se primijeni električna energija, reverzibilna kemijska reakcija oksidira tekući metal stvarajući ogrebotine zbog kojih se metal raspršuje.  Ljubaznošću Keisuke Nakakubo, Sveučilište Kyushu.


Istraživači su razvili način za dinamičko prebacivanje površine tekućeg metala između reflektirajućeg (gore lijevo i dolje desno) i stanja raspršenja (gore desno i dolje lijevo). Kada se primijeni električna energija, reverzibilna kemijska reakcija oksidira tekući metal stvarajući ogrebotine zbog kojih se metal raspršuje. Ljubaznošću Keisuke Nakakubo, Sveučilište Kyushu.



"U neposrednoj budućnosti ova bi se tehnologija mogla koristiti za stvaranje alata za zabavu i umjetničko izražavanje koji nikada prije nisu bili dostupni", rekao je Oki. „S većim razvojem možda bi bilo moguće proširiti ovu tehnologiju u nešto što djeluje poput 3D ispisa za proizvodnju elektronički upravljane optike od tekućih metala. To bi moglo omogućiti da se optika koja se koristi u uređajima za ispitivanje zdravlja na bazi svjetlosti može lako i jeftino izraditi u dijelovima svijeta kojima nedostaju medicinski laboratoriji. "

U radu su istraživači stvorili rezervoar koristeći ugrađeni protočni kanal. Zatim su koristili "push-pull metodu" za oblikovanje optičkih površina pumpanjem tekućeg metala na bazi galija u spremnik ili isisavanjem. Ovim se postupkom stvarali konveksne, ravne ili udubljene površine, svaka s različitim optičkim karakteristikama.

Primjenom električne energije tim je izazvao reverzibilnu kemijsku reakciju koja oksidira tekući metal u procesu koji mijenja volumen tekućine na takav način da nastaju mnoge male ogrebotine na površini, zbog čega se svjetlost raspršuje.

Kada se električna energija primijeni u suprotnom smjeru, tekući metal se vraća u prvobitno stanje. Površinski napon tekućeg metala uklanja ogrebotine, vraćajući ih u čisto reflektirajuće zrcalno stanje.

"Namjera nam je bila oksidacijom promijeniti površinsku napetost i ojačati površinu tekućeg metala", rekao je Oki. “Međutim, otkrili smo da bi se pod određenim uvjetima površina spontano promijenila u površinu raspršivanja. Umjesto da to smatramo neuspjehom, optimizirali smo uvjete i provjerili fenomen. "

Ispitivanja su pokazala da bi promjena napona na površini s -800 mV na +800 mV smanjila intenzitet svjetlosti kako se površina mijenjala od reflektirajućeg do raspršenog. Elektrokemijska mjerenja otkrila su da je promjena napona od 1,4 V dovoljna za stvaranje redoks reakcija s dobrom ponovljivošću.

"Također smo otkrili da se pod određenim uvjetima površina može blago oksidirati i dalje održavati glatku reflektirajuću površinu", rekao je Oki. "Kontrolirajući ovo, možda će biti moguće stvoriti još raznolikije optičke površine pomoću ovog pristupa koje bi mogle dovesti do primjena u naprednim uređajima kao što su biokemijski čipovi ili se koristiti za izradu 3D ispisanih optičkih elemenata."


Vrijeme objavljivanja: lipanj-28-2021


Leave Your Message