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首個自發(fā)自組織激光設(shè)備問世 有助于開發(fā)模仿生物特性的智能光子材料
2022年07月22日 18:29:02 來源：化工儀器網(wǎng) 作者：羊舌木 點擊量：4253

日前，英國倫敦帝國理工學(xué)院和倫敦大學(xué)學(xué)院的研究人員展示了第一個自發(fā)自組織激光設(shè)備。

　　【化工儀器網(wǎng) 項目成果】激光器是一種將光放大以產(chǎn)生一種特殊形式的光的裝置，其發(fā)出的光質(zhì)量純凈、光譜穩(wěn)定，目前在醫(yī)學(xué)、電信以及工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用已經(jīng)非常普遍。日前，英國倫敦帝國理工學(xué)院和倫敦大學(xué)學(xué)院的研究人員展示了第一個自發(fā)自組織激光設(shè)備。
 
　　雖然許多人造材料具有先進(jìn)的性能，但要將生物材料的多功能性結(jié)合起來以適應(yīng)各種情況，還有很長的路要走。例如，人體的骨骼和肌肉會不斷重組其結(jié)構(gòu)和組成，以更好地維持不斷變化的體重和運動水平。
 
　　新激光器大部分是由晶體材料設(shè)計的，具有精確和靜態(tài)的特性，它能夠融合結(jié)構(gòu)和功能、自我重組并像生物材料一樣進(jìn)行協(xié)作，這在模擬生物材料典型結(jié)構(gòu)和功能之間不斷演變的關(guān)系方面邁出了第一步。
 
　　該團(tuán)隊實驗中的自組織激光是由分散在液體中的微粒組成的，這種液體具有放大光的能力。一旦足夠多的微粒聚集在一起，它們就可以利用外部能量產(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)生的激光可以通過改變外部激光的強度來打開和關(guān)閉，這反過來又控制了激光簇的大小和密度。該團(tuán)隊還展示了如何通過加熱不同的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)造出具有超出兩個集群簡單相加的特性的集群，如改變其形狀和提高其發(fā)光功率。
 
　　這種‘栩栩如生’的激光器將有助于開發(fā)能更好地模仿生物特性的智能光子材料，如響應(yīng)性、適應(yīng)性、自我修復(fù)和集體行為。還有助于開發(fā)用于傳感應(yīng)用、非常規(guī)計算、新型光源和顯示器的堅固、自主和耐用的下一代材料和設(shè)備。該技術(shù)的第一個應(yīng)用可能是用于下一代智能顯示器的電子墨水屏。該項研究成果發(fā)布于《自然·物理》雜志。
 
　　(資料來源：科技日報)
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