Veidrodžiai ir kiti atspindintys optiniai komponentai paprastai kuriami naudojant optines dangas arba poliruojant. Tyrėjų požiūris, kurį sukūrė Yuji Oki iš Kysuhu universiteto vadovaujama komanda bendradarbiaudama su Šiaurės Karolinos valstijos universiteto komanda, vadovaujama Michaelo Dickey, naudojo elektra valdomą grįžtamąją cheminę reakciją, kad sukurtų atspindintį paviršių ant skysto metalo.

Perjungti nuo atspindinčios ir sklaidos būsenos galima tik esant 1,4 V, maždaug tokiai pat įtampai, kokia naudojama tipiškam šviesos diodui apšviesti, ir esant aplinkos temperatūrai.

Mokslininkai sukūrė būdą, kaip skysto metalo paviršių dinamiškai perjungti tarp atspindinčio (viršutinė kairė ir apatinė dešinė) ir sklaidos būsenos (viršuje dešinėje ir apačioje kairėje). Kai naudojama elektra, grįžtama cheminė reakcija oksiduoja skystą metalą, sukuria įbrėžimus, dėl kurių metalas išsisklaido. Keisuke Nakakubo, Kyushu universiteto, dovana.

"Artimiausioje ateityje šią technologiją būtų galima panaudoti kuriant pramogų ir meninės raiškos įrankius, kurių dar niekada nebuvo", - sakė Oki. „Plėtojant šią technologiją, gali būti įmanoma išplėsti šią technologiją panašiai kaip 3D spausdinimas gaminant elektroniniu būdu valdomą optiką iš skystų metalų. Tai galėtų leisti šviesos ir sveikatos tikrinimo prietaisuose naudojamą optiką lengvai ir nebrangiai gaminti tose pasaulio vietose, kur trūksta medicinos laboratorijos patalpų “.

Darbe mokslininkai sukūrė rezervuarą naudodami įterptą srauto kanalą. Tada jie naudojo „stūmimo-traukimo metodą“, kad susidarytų optinius paviršius, pumpuodami skystą metalą galio pagrindu į rezervuarą arba išsiurbdami. Šis procesas buvo naudojamas kuriant išgaubtus, plokščius ar įgaubtus paviršius, kurių kiekvienas turi skirtingas optines charakteristikas.

Taikant elektrą, komanda sukėlė grįžtamąją cheminę reakciją, kuri oksiduoja skystą metalą proceso metu, kuris keičia skysčio tūrį taip, kad susidaro daug mažų paviršiaus įbrėžimų, dėl kurių šviesa išsisklaido.

Kai elektra naudojama priešinga kryptimi, skystas metalas grįžta į pradinę būseną. Skysto metalo paviršiaus įtempimas pašalina įbrėžimus ir grąžina jį į švarų atspindinčio veidrodžio būseną.

"Mūsų tikslas buvo naudoti oksidaciją, kad pakeistume paviršiaus įtempimą ir sutvirtintume skysto metalo paviršių", - sakė Oki. „Tačiau mes nustatėme, kad esant tam tikroms sąlygoms paviršius savaime pasikeis į išsklaidytą paviršių. Užuot laikę tai nesėkme, mes optimizavome sąlygas ir patikrinome šį reiškinį. “

Bandymai parodė, kad pakeitus įtampą paviršiuje nuo −800 mV iki +800 mV, šviesos intensyvumas sumažėtų, kai paviršius pasikeistų iš atspindinčio į sklaidą. Elektrocheminiai matavimai atskleidė, kad 1,4 V įtampos pokyčio pakako, kad būtų sukurtos gerai atkartojamos redoksinės reakcijos.

"Mes taip pat nustatėme, kad esant tam tikroms sąlygoms paviršius gali būti šiek tiek oksiduotas ir vis tiek išlaikyti lygų atspindintį paviršių", - sakė Oki. "Tai kontroliuojant, gali būti įmanoma sukurti dar įvairesnius optinius paviršius naudojant šį metodą, kuris gali paskatinti taikyti pažangius prietaisus, tokius kaip biocheminiai lustai, arba naudoti 3D spausdintus optinius elementus."