來(lái)自倫敦帝國(guó)學(xué)院和倫敦大學(xué)學(xué)院的研究人員展示了第一個(gè)自發(fā)的自組織激光設(shè)備，當(dāng)條件發(fā)生變化時(shí)，它可以重新配置。《自然物理學(xué)》雜志報(bào)道了這項(xiàng)創(chuàng)新研究，該研究有助于開(kāi)發(fā)能夠更好地模仿生物物質(zhì)特性的智能光子材料，如反應(yīng)性、適應(yīng)性、自我修復(fù)和集體行為。
該研究論文的共同第一作者、帝國(guó)理工學(xué)院物理系的Riccardo Sapienza教授說(shuō)：“為我們大多數(shù)技術(shù)提供動(dòng)力的激光器，是由晶體材料設(shè)計(jì)的，具有精確和靜態(tài)的特性。我們問(wèn)自己，我們是否能夠創(chuàng)造一種激光器，使其具有融合結(jié)構(gòu)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(tǒng)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(jié)構(gòu)和功能之間不斷發(fā)展的關(guān)系邁出了第一步?！?/span>
激光器是將光放大以產(chǎn)生一種特殊形式的光的裝置。該團(tuán)隊(duì)實(shí)驗(yàn)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(lái)產(chǎn)生激光。
研究人員使用外部激光加熱“Janus”粒子(一側(cè)涂有光吸收材料的粒子)，微粒聚集在其周圍。這些微粒簇產(chǎn)生的激光可以通過(guò)改變外部激光的強(qiáng)度來(lái)打開(kāi)和關(guān)閉，這反過(guò)來(lái)又控制了激光簇的大小和密度。
下一代材料
該團(tuán)隊(duì)還展示了如何通過(guò)加熱不同的Janus粒子在太空中轉(zhuǎn)移發(fā)光團(tuán)，展示了該系統(tǒng)的適應(yīng)性。Janus粒子還可以進(jìn)行協(xié)作，創(chuàng)造出具有超出兩個(gè)集群簡(jiǎn)單相加的特性的集群，如改變其形狀和提高其發(fā)光功率。
來(lái)自倫敦大學(xué)化學(xué)系的共同第一作者Giorgio Volpe博士說(shuō)：“如今，激光被廣泛用于醫(yī)學(xué)、電信和工業(yè)生產(chǎn)中，具有仿生特性的激光器將有助于開(kāi)發(fā)出堅(jiān)固、自主和耐用的下一代材料和設(shè)備，用于傳感應(yīng)用、非常規(guī)計(jì)算、新型光源和顯示?！?/span>
下一步，該團(tuán)隊(duì)將研究如何改進(jìn)激光器的自主行為，使其更加栩栩如生。該技術(shù)的第一個(gè)應(yīng)用可能是用于下一代智能顯示器的電子墨水屏。
來(lái)源：維科網(wǎng)激光