სარკეები და სხვა ამრეკლავი ოპტიკური კომპონენტები, როგორც წესი, იქმნება ოპტიკური საიზოლაციო ან გასაპრიალებელი პროცესების გამოყენებით. მკვლევარების მიდგომამ, რომელიც შეიმუშავა ჯგუფმა Yuji Oki- სგან Kysuhu University- დან, ჩრდილოეთ კაროლინის სახელმწიფო უნივერსიტეტის გუნდთან თანამშრომლობით, მაიკლ დიკის ხელმძღვანელობით, გამოიყენა ელექტრონულად შექცევადი ქიმიური რეაქცია თხევად ლითონზე ამრეკლავი ზედაპირის შესაქმნელად.

ამრეკლავი და გაფანტვის მდგომარეობებს შორის გადართვა შეიძლება გაკეთდეს მხოლოდ 1.4 ვ, დაახლოებით იგივე ძაბვით, რომელიც გამოიყენება ტიპიური LED– ის გასანათებლად და გარემოს ტემპერატურაზე.

მკვლევარებმა შეიმუშავეს თხევადი ლითონის ზედაპირის ამრეკლავი (ზედა მარცხენა და ქვედა მარჯვენა) და გაფანტვის მდგომარეობებს (ზედა მარჯვენა და ქვედა მარცხენა) დინამიურად გადაადგილების მეთოდი. ელექტროენერგიის გამოყენებისას, შექცევადი ქიმიური რეაქცია ჟანგავს თხევად ლითონს და ქმნის ნაკაწრებს, რომლებიც ლითონს აფანტავს. თავაზიანობა კეისუკე ნაკაკუბოსგან, კიუშუს უნივერსიტეტი.

”უახლოეს მომავალში ეს ტექნოლოგია შეიძლება გამოყენებულ იქნას გასართობი და მხატვრული გამოხატვის ინსტრუმენტების შესაქმნელად, რომლებიც აქამდე არასოდეს ყოფილა ხელმისაწვდომი”, - თქვა ოკიმ. ”უფრო მეტ განვითარებასთან ერთად, შესაძლებელია ამ ტექნოლოგიის გაფართოება ისეთი რამით, რაც ჰგავს 3D ბეჭდვას, თხევადი ლითონებისგან ელექტრონულად კონტროლირებადი ოპტიკის წარმოებისთვის. ეს საშუალებას მისცემს საშუალებას მსუბუქი ჯანმრთელობის გამაჯანსაღებელ მოწყობილობებში გამოყენებული ოპტიკა ადვილად და იაფად დამზადდეს მსოფლიოს იმ ადგილებში, სადაც სამედიცინო ლაბორატორიული საშუალებები არ არის ”.

ნაშრომში მკვლევარებმა შექმნეს წყალსაცავი ჩანერგილი ნაკადის არხის გამოყენებით. შემდეგ მათ გამოიყენეს "ბიძგმენის მეთოდი" ოპტიკური ზედაპირების შესაქმნელად, ან გალიუმის დაფუძნებული თხევადი ლითონის რეზერვუარში გადატუმბვით ან მისი ამოწოვით. ეს პროცესი გამოიყენებოდა ამოზნექილი, ბრტყელი ან ჩაზნექილი ზედაპირების შესაქმნელად, თითოეულს განსხვავებული ოპტიკური მახასიათებლებით.

ელექტროენერგიის გამოყენებიდან გუნდმა გამოიწვია შექცევადი ქიმიური რეაქცია, რომელიც ჟანგავს თხევად ლითონს პროცესში, რომელიც ცვლის სითხის მოცულობას ისე, რომ ზედაპირზე მრავალი პატარა ნაკაწრი იქმნება, რაც იწვევს სინათლის გაფანტვას.

როდესაც ელექტროენერგია გამოიყენება საპირისპირო მიმართულებით, თხევადი ლითონი უბრუნდება პირვანდელ მდგომარეობას. თხევადი ლითონის ზედაპირული დაძაბულობა ხსნის ნაკაწრებს, უბრუნებს მას სუფთა ამრეკლავი სარკის მდგომარეობას.

”ჩვენი მიზანი იყო დაჟანგვის გამოყენება ზედაპირის დაძაბულობის შესაცვლელად და თხევადი ლითონის ზედაპირის გასამაგრებლად.” - თქვა ოკიმ. ”ამასთან, ჩვენ აღმოვაჩინეთ, რომ გარკვეულ პირობებში ზედაპირი სპონტანურად გადაიქცევა გაფანტულ ზედაპირად. იმის ნაცვლად, რომ ეს წარუმატებლად ჩავთვალოთ, ჩვენ ოპტიმიზირებული პირობები და გადავამოწმეთ ფენომენი. ”

ტესტებმა აჩვენა, რომ ზედაპირზე ძაბვის შეცვლა −800 მვ-დან +800 მვ-მდე შეამცირებს სინათლის ინტენსივობას, რადგან ზედაპირი ამრეკლიდან გაფანტვისკენ შეიცვლება. ელექტროქიმიურმა გაზომვებმა აჩვენა, რომ ძაბვის შეცვლა 1,4 ვ საკმარისი იყო კარგი რეპროდუქციულობის მქონე ოქსიდირების რეაქციების შესაქმნელად.

”ჩვენ ასევე აღმოვაჩინეთ, რომ გარკვეულ პირობებში შესაძლებელია ზედაპირის ოდნავ დაჟანგვა და გლუვი ამრეკლავი ზედაპირის შენარჩუნება.” - თქვა ოკიმ. ”ამის გაკონტროლებით შესაძლებელია კიდევ უფრო მრავალფეროვანი ოპტიკური ზედაპირების შექმნა ამ მიდგომის გამოყენებით, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს აპლიკაციები მოწინავე მოწყობილობებში, როგორიცაა ბიოქიმიური ჩიპები ან გამოყენებულ იქნას 3D დაბეჭდილი ოპტიკური ელემენტების დასამზადებლად.”