來自倫敦帝國學院和倫敦大學學院的研究人員展示了第一個自發的自組織激光設備,當條件發生變化時,它可以重新配置?!蹲匀晃锢韺W》雜志報道了這項創新研究,該研究有助于開發能夠更好地模仿生物物質特性的智能光子材料,如反應性、適應性、自我修復和集體行為。
該研究論文的共同第一作者、帝國理工學院物理系的Riccardo Sapienza教授說:“為我們大多數技術提供動力的激光器,是由晶體材料設計的,具有精確和靜態的特性。我們問自己,我們是否能夠創造一種激光器,使其具有融合結構和功能的能力,能夠像生物材料那樣重新配置自己和合作。我們的激光系統可以重新配置和合作,從而使我們朝著模仿生物材料典型的結構和功能之間不斷發展的關系邁出了第一步?!?/span>
激光器是將光放大以產生一種特殊形式的光的裝置。該團隊實驗中的自組裝激光器由分散在具有高“增益”的液體中的微粒組成 ,這種液體具備放大光的能力。一旦足夠多的這些微粒聚集在一起,它們就可以利用外部能量來產生激光。
研究人員使用外部激光加熱“Janus”粒子(一側涂有光吸收材料的粒子),微粒聚集在其周圍。這些微粒簇產生的激光可以通過改變外部激光的強度來打開和關閉,這反過來又控制了激光簇的大小和密度。
下一代材料
該團隊還展示了如何通過加熱不同的Janus粒子在太空中轉移發光團,展示了該系統的適應性。Janus粒子還可以進行協作,創造出具有超出兩個集群簡單相加的特性的集群,如改變其形狀和提高其發光功率。
來自倫敦大學化學系的共同第一作者Giorgio Volpe博士說:“如今,激光被廣泛用于醫學、電信和工業生產中,具有仿生特性的激光器將有助于開發出堅固、自主和耐用的下一代材料和設備,用于傳感應用、非常規計算、新型光源和顯示?!?/span>
下一步,該團隊將研究如何改進激光器的自主行為,使其更加栩栩如生。該技術的第一個應用可能是用于下一代智能顯示器的電子墨水屏。
來源:維科網激光