Logam Cecair Membolehkan Cermin Boleh Tukar

Cermin dan komponen optik reflektif lain biasanya dibuat melalui penggunaan lapisan optik atau proses penggilap. Pendekatan penyelidik, yang dikembangkan oleh pasukan yang diketuai oleh Yuji Oki dari Universiti Kysuhu bekerjasama dengan pasukan dari North Carolina State University yang diketuai oleh Michael Dickey, menggunakan tindak balas kimia terbalik elektrik untuk membuat permukaan reflektif pada logam cair.

Beralih antara keadaan reflektif dan hamburan dapat dilakukan dengan hanya 1.4 V, dengan voltan yang sama yang digunakan untuk menyalakan LED khas, dan pada suhu sekitar.
Penyelidik telah mengembangkan cara untuk menukar permukaan logam cair secara dinamik antara keadaan reflektif (kiri atas dan kanan bawah) dan keadaan hamburan (kanan atas dan kiri bawah).  Apabila elektrik digunakan, tindak balas kimia yang dapat diterbalikkan mengoksidakan logam cair, menghasilkan calar yang menjadikan logam itu berserakan.  Dari Keisuke Nakakubo, Universiti Kyushu.


Penyelidik telah mengembangkan cara untuk menukar permukaan logam cair secara dinamik antara keadaan reflektif (kiri atas dan kanan bawah) dan keadaan hamburan (kanan atas dan kiri bawah). Apabila elektrik digunakan, tindak balas kimia yang dapat diterbalikkan mengoksidakan logam cair, menghasilkan calar yang menjadikan logam itu berserakan. Dari Keisuke Nakakubo, Universiti Kyushu.



"Dalam waktu dekat, teknologi ini dapat digunakan untuk membuat alat untuk hiburan dan ekspresi seni yang belum pernah ada sebelumnya," kata Oki. "Dengan pengembangan yang lebih besar, teknologi ini dapat dikembangkan menjadi sesuatu yang berfungsi seperti percetakan 3D untuk menghasilkan optik yang dikendalikan secara elektronik yang diperbuat daripada logam cecair. Ini memungkinkan optik yang digunakan dalam alat ujian kesihatan berasaskan cahaya dibuat dengan mudah dan murah di kawasan dunia yang kekurangan kemudahan makmal perubatan. "

Dalam karya tersebut, para penyelidik membuat takungan menggunakan saluran aliran tertanam. Mereka kemudian menggunakan "kaedah push-pull" untuk membentuk permukaan optik dengan mengepam logam cair berasaskan gallium ke dalam takungan atau menghisapnya. Proses ini digunakan untuk membuat permukaan cembung, rata, atau cekung, masing-masing dengan ciri optik yang berbeza.

Dari penggunaan elektrik, pasukan tersebut menimbulkan reaksi kimia yang dapat dipulihkan, yang mengoksidakan logam cair dalam proses yang mengubah isi padu cecair sedemikian rupa sehingga banyak goresan kecil di permukaan diciptakan, yang menyebabkan cahaya tersebar.

Apabila elektrik digunakan pada arah yang bertentangan, logam cecair kembali ke keadaan asalnya. Ketegangan permukaan logam cair menghilangkan calar, mengembalikannya ke keadaan cermin reflektif yang bersih.

"Tujuan kami adalah menggunakan oksidasi untuk mengubah tegangan permukaan dan memperkuat permukaan logam cair," kata Oki. "Namun, kami mendapati bahawa dalam keadaan tertentu permukaan akan berubah secara spontan menjadi permukaan yang berserakan. Daripada menganggap ini sebagai kegagalan, kami mengoptimumkan keadaan dan mengesahkan fenomena tersebut. "

Ujian menunjukkan bahawa mengubah voltan di permukaan dari −800 mV menjadi +800 mV akan menurunkan intensiti cahaya ketika permukaan berubah dari reflektif menjadi hamburan. Pengukuran elektrokimia menunjukkan bahawa perubahan voltan 1.4 V cukup untuk mewujudkan reaksi redoks dengan kebolehulangan yang baik.

"Kami juga mendapati bahawa dalam keadaan tertentu permukaan dapat sedikit teroksidasi dan masih mempertahankan permukaan reflektif yang halus," kata Oki. "Dengan mengendalikan ini, mungkin untuk membuat permukaan optik yang lebih beragam menggunakan pendekatan ini yang dapat menyebabkan aplikasi dalam peranti canggih seperti cip biokimia atau digunakan untuk membuat elemen optik yang dicetak 3D."


Masa pengeposan: 28 Jun-2021


Leave Your Message