Les chercheurs ont développé un moyen de faire basculer dynamiquement la floor du métal liquide entre les états de réflexion et de diffusion. Cette technologie pourrait un jour être utilisée pour créer des miroirs ou des dispositifs d’éclairage à commande électrique.



Les métaux liquides combinent les propriétés électriques, thermiques et optiques des métaux avec la fluidité d’un liquide. La nouvelle approche utilise une réaction chimique à commande électrique pour créer des surfaces réfléchissantes commutables sur un métal liquide. Aucun revêtement optique ni aucune étape de polissage, qui sont généralement requis pour fabriquer des composants optiques réfléchissants, ne sont nécessaires pour rendre le métal liquide hautement réfléchissant.

Dans la revue Optical Supplies Convey de l’Optical Culture (OSA), des chercheurs dirigés par Yuji Oki de l’Université de Kyushu au Japon montrent que la commutation entre les états de réflexion et de diffusion peut être obtenue avec seulement 1,4 V, à peu près la même pressure que celle utilisée pour allumer une LED typique. Les chercheurs ont collaboré avec l’équipe de recherche de Michael D. Dickey à la North Carolina Condition College pour développer la nouvelle méthode, qui peut être mise en œuvre à température et pression ambiantes.



 » Dans un avenir immédiat, cette technologie pourrait être utilisée pour créer des outils de divertissement et d’expression artistique qui n’ont jamais été disponibles auparavant « , a déclaré Oki. « Avec furthermore de développement, il pourrait être feasible d’étendre cette technologie à quelque chose qui fonctionne un peu comme l’impression 3D pour produire des optiques à commande électronique en métaux liquides. Cela pourrait permettre aux optiques utilisées dans les appareils de test de santé à base de lumière d’être fabriquées facilement et à moindre coût. dans les régions du monde qui manquent d’installations de laboratoire médical.

Création d’une area optique

Dans le nouveau travail, les chercheurs ont créé un réservoir à l’aide d’un canal d’écoulement intégré. Ils ont ensuite utilisé une « méthode force-pull » pour previous des surfaces optiques en pompant du métal liquide à foundation de gallium ou en l’aspirant hors du réservoir. Ce processus a formé des surfaces convexes, plates ou concaves chacun avec des propriétés optiques différentes.

Ensuite, en appliquant de l’électricité, les chercheurs ont initié une réaction chimique qui oxyde de manière réversible le métal liquide. L’oxydation modifie le quantity du liquide d’une manière qui crée de nombreuses petites rayures sur la area qui provoquent la diffusion de la lumière. Lorsque l’électricité est appliquée dans la direction opposée, le métal liquide revient à son état d’origine. La stress superficielle du métal liquide fait disparaître les rayures, restituant à la floor un état de miroir propre et réfléchissant.

Les chercheurs ont découvert la nouvelle system par hasard en expérimentant avec un métal liquide pour voir s’il pouvait être utilisé pour fabriquer des moules à utiliser avec un élastomère de silicone. « Notre intention était d’utiliser l’oxydation pour modifier la pressure superficielle et renforcer la surface du métal liquide », a déclaré Oki. « Cependant, nous avons constaté que, dans certaines conditions, la surface se transformerait spontanément en une surface area de diffusion. Au lieu de considérer cela comme un échec, nous avons optimisé les disorders et vérifié le phénomène. »

Caractériser le phénomène

Les chercheurs ont caractérisé électrochimiquement et optiquement les différentes surfaces qui ont été créées en appliquant de l’électricité. Ils ont découvert que le fait de changer la pressure à la area de -800 mV à +800 mV réduirait l’intensité lumineuse à mesure que la floor passait de réfléchissant à diffusant. Les mesures électrochimiques ont révélé qu’un changement de rigidity de 1,4 V était suffisant pour créer des réactions redox avec une bonne reproductibilité.

« Nous avons également constaté que dans certaines ailments, la floor peut être légèrement oxydée tout en conservant une floor réfléchissante lisse », a déclaré Oki. « En contrôlant cela, il pourrait être doable de créer des surfaces optiques encore as well as diversifiées en utilisant cette approche qui pourrait conduire à des programs dans des dispositifs avancés tels que des puces biochimiques ou être utilisées pour fabriquer des éléments optiques imprimés en 3D. »