Os pesquisadores desenvolveram uma maneira de alternar dinamicamente asuperfÍcie do metal la­quido entre os estados reflexivo e de espalhamento. Essa tecnologia poderia um dia ser usada para criar espelhos eletricamente controla¡veis ​​ou dispositivos de iluminação.

Os metais la­quidos combinam as propriedades elanãtricas, tanãrmicas e a³pticas dos metais com a fluidez de um la­quido. A nova abordagem usa uma reação química acionada eletricamente para criarsuperfÍcies reflexivas seleciona¡veis ​​em um metal la­quido . Nenhum revestimento a³ptico nem etapas de polimento, que normalmente são necessa¡rios para fazer componentes a³pticos reflexivos, são necessa¡rios para tornar o metal la­quido altamente reflexivo.

Na revista Optical Society (OSA) Optical Materials Express , pesquisadores liderados por Yuji Oki da Kyushu University no Japa£o mostram que a alterna¢ncia entre os estados reflexivo e de espalhamento pode ser alcana§ada com apenas 1,4 V, aproximadamente a mesma voltagem usada para acender um LED ta­pico. Os pesquisadores colaboraram com a equipe de pesquisa de Michael D. Dickey na North Carolina State University para desenvolver o novo manãtodo, que pode ser implementado em temperatura e pressão ambiente .

"No futuro imediato, essa tecnologia pode ser usada para criar ferramentas de entretenimento e expressão arta­stica que nunca estiveram disponí­veis antes", disse Oki. "Com mais desenvolvimento, pode ser possí­vel expandir essa tecnologia em algo que funcione muito como a impressão 3-D para a produção de a³tica controlada eletronicamente feita de metais la­quidos. Isso pode permitir que a a³tica usada em dispositivos de teste de saúde baseados em luz seja facilmente e fabricados de forma barata em áreas do mundo que não dispaµem de laboratórios médicos. "

No novo trabalho, os pesquisadores criaram um reservata³rio usando um canal de fluxo embutido. Eles então usaram um "manãtodo push-pull" para formarsuperfÍcies a³pticas bombeando metal la­quido a  base de ga¡lio para dentro ou sugando-o para fora do reservata³rio. Este processo formousuperfÍcies convexas, planas ou ca´ncavas; cada um com diferentes propriedades a³pticas.

Então, aplicando eletricidade, os pesquisadores iniciaram uma reação química que oxida reversivelmente o metal la­quido. A oxidação altera o volume do la­quido de uma forma que cria muitos pequenos arranhaµes nasuperfÍcie que fazem com que a luz se espalhe. Quando a eletricidade éaplicada na direção oposta, o metal la­quido retorna ao seu estado original. A tensão superficial do metal la­quido faz com que os arranhaµes desaparea§am, restaurando asuperfÍcie a um estado de espelho reflexivo limpo.

Os pesquisadores descobriram a nova técnica por acaso enquanto faziam experiências com um metal la­quido para ver se ele poderia ser usado para fazer moldes para usar com um elasta´mero de silicone. "Nossa intenção era usar a oxidação para alterar a tensão superficial e reforçar asuperfÍcie do metal la­quido ", disse Oki. "No entanto, descobrimos que, sob certas condições, asuperfÍcie mudaria espontaneamente para umasuperfÍcie de espalhamento. Em vez de considerar isso uma falha, otimizamos as condições e verificamos o fena´meno."

Os pesquisadores caracterizaram eletroquimicamente e opticamente as diferentessuperfÍcies que foram criadas aplicando eletricidade. Eles descobriram que mudar a voltagem nasuperfÍcie de -800 mV para +800 mV diminuiria a intensidade da luz a  medida que asuperfÍcie mudasse de refletiva para dispersão. As medições eletroquímicas revelaram que uma mudança de voltagem de 1,4 V foi suficiente para criar reações redox com boa reprodutibilidade.

"Tambanãm descobrimos que, em certas condições, asuperfÍcie pode ser ligeiramente oxidada e ainda manter umasuperfÍcie reflexiva lisa ", disse Oki. "Ao controlar isso, pode ser possí­vel criar ainda maissuperfÍcies a³pticas diversas usando essa abordagem que pode levar a aplicações em dispositivos avana§ados, como chips bioquí­micos, ou ser usado para fazer elementos a³pticos impressos em 3-D."