กระจกและส่วนประกอบออปติคอลสะท้อนแสงอื่น ๆ มักจะสร้างขึ้นผ่านการใช้การเคลือบด้วยแสงหรือกระบวนการขัด แนวทางของนักวิจัยที่พัฒนาโดยทีมที่นำโดย Yuji Oki จาก Kysuhu University โดยร่วมมือกับทีมจาก North Carolina State University ที่นำโดย Michael Dickey ใช้ปฏิกิริยาเคมีแบบย้อนกลับที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าเพื่อสร้างพื้นผิวสะท้อนแสงบนโลหะเหลว

การสลับไปมาระหว่างสถานะการสะท้อนแสงและการกระเจิงสามารถทำได้ด้วยแรงดันไฟเพียง 1.4 V เท่ากับที่ใช้กับไฟ LED ทั่วไปและที่อุณหภูมิแวดล้อม

นักวิจัยได้พัฒนาวิธีการเปลี่ยนพื้นผิวของโลหะเหลวแบบไดนามิกระหว่างการสะท้อนแสง (ซ้ายบนและล่างขวา) และสถานะการกระเจิง (บนขวาและล่างซ้าย) เมื่อใช้ไฟฟ้า ปฏิกิริยาเคมีแบบย้อนกลับได้จะออกซิไดซ์โลหะเหลว ทำให้เกิดรอยขีดข่วนที่ทำให้โลหะกระเจิง ได้รับความอนุเคราะห์จาก Keisuke Nakakubo มหาวิทยาลัยคิวชู

“ในอนาคตอันใกล้ เทคโนโลยีนี้สามารถใช้เพื่อสร้างเครื่องมือเพื่อความบันเทิงและการแสดงออกทางศิลปะที่ไม่เคยมีมาก่อน” Oki กล่าว “ด้วยการพัฒนาที่มากขึ้น อาจเป็นไปได้ที่จะขยายเทคโนโลยีนี้ไปสู่สิ่งที่ทำงานเหมือนกับการพิมพ์ 3 มิติสำหรับการผลิตเลนส์ที่ควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่ทำจากโลหะเหลว ซึ่งจะทำให้เลนส์ที่ใช้ในอุปกรณ์ทดสอบสุขภาพแบบใช้แสงถูกประดิษฐ์ขึ้นอย่างง่ายดายและราคาไม่แพงในพื้นที่ต่างๆ ของโลกที่ไม่มีสิ่งอำนวยความสะดวกในห้องปฏิบัติการทางการแพทย์”

ในการทำงาน นักวิจัยได้สร้างอ่างเก็บน้ำโดยใช้ช่องทางการไหลที่ฝังตัว จากนั้นจึงใช้ "วิธีผลัก-ดึง" เพื่อสร้างพื้นผิวทางแสงโดยสูบโลหะเหลวที่มีแกลเลียมเป็นองค์ประกอบลงในอ่างเก็บน้ำหรือดูดออก กระบวนการนี้ใช้เพื่อสร้างพื้นผิวนูน แบน หรือเว้า โดยแต่ละส่วนมีลักษณะทางแสงต่างกัน

จากการใช้ไฟฟ้า ทีมงานได้กระตุ้นให้เกิดปฏิกิริยาเคมีแบบย้อนกลับได้ ซึ่งจะทำปฏิกิริยากับโลหะเหลวในกระบวนการที่เปลี่ยนปริมาตรของของเหลวในลักษณะที่ทำให้เกิดรอยขีดข่วนเล็กๆ จำนวนมากบนพื้นผิว ซึ่งทำให้แสงกระเจิง

เมื่อใช้ไฟฟ้าในทิศทางตรงกันข้าม โลหะเหลวจะกลับสู่สถานะเดิม แรงตึงผิวของโลหะเหลวขจัดรอยขีดข่วน ให้กลับสู่สถานะกระจกสะท้อนแสงที่สะอาด

“ความตั้งใจของเราคือการใช้ออกซิเดชันเพื่อเปลี่ยนแรงตึงผิวและเสริมพื้นผิวของโลหะเหลว” โอกิกล่าว “อย่างไรก็ตาม เราพบว่าภายใต้เงื่อนไขบางประการ พื้นผิวจะเปลี่ยนเป็นพื้นผิวกระจัดกระจายอย่างเป็นธรรมชาติ แทนที่จะพิจารณาความล้มเหลว เราได้ปรับเงื่อนไขและตรวจสอบปรากฏการณ์”

การทดสอบแสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าบนพื้นผิวจาก −800 mV เป็น +800 mV จะทำให้ความเข้มของแสงลดลงเมื่อพื้นผิวเปลี่ยนจากการสะท้อนแสงเป็นการกระเจิง การวัดทางไฟฟ้าเคมีพบว่าการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้า 1.4 V เพียงพอที่จะสร้างปฏิกิริยารีดอกซ์ที่มีความสามารถในการทำซ้ำได้ดี

“เรายังพบว่าภายใต้เงื่อนไขบางประการ พื้นผิวสามารถถูกออกซิไดซ์เล็กน้อย และยังคงรักษาพื้นผิวสะท้อนแสงที่เรียบได้” Oki กล่าว “ด้วยการควบคุมสิ่งนี้ อาจเป็นไปได้ที่จะสร้างพื้นผิวออปติคัลที่หลากหลายยิ่งขึ้นโดยใช้วิธีนี้ ซึ่งอาจนำไปสู่การใช้งานในอุปกรณ์ขั้นสูง เช่น ชิปชีวเคมี หรือถูกนำมาใช้เพื่อสร้างองค์ประกอบออปติคัลที่พิมพ์ 3 มิติ”