«Живые» лазеры могут самоорганизовываться, адаптировать свою структуру и сотрудничать

Микрочастицы собираются вокруг частицы Януса. Пунктирная линия определяет лазерную область, а розово-желтые линии показывают траектории многих мелких частиц. Предоставлено: Имперский колледж Лондона.

Имитируя особенности живых систем, самоорганизующиеся лазеры могут привести к новым материалам для датчиков, вычислений, источников света и дисплеев.


Хотя многие синтетические материалы обладают улучшенными свойствами, им предстоит пройти долгий путь, чтобы объединить разнообразие живых материалов с функциями, которые они могут адаптировать к своей ситуации. Например, в человеческом теле кости и мышцы постоянно реорганизуют свою структуру и состав, чтобы лучше поддерживать меняющийся вес и уровень активности.

Теперь исследователи из Имперского колледжа Лондона и Университетского колледжа Лондона продемонстрировали первую автоматическую саморегуляцию. лазерное устройствокоторый можно перенастроить при изменении условий.

Нововведение было сообщено в Физика природыпоможет разработать интеллектуальные фотонные материалы, способные лучше имитировать свойства биологической материи, такие как реакция, адаптация, самовосстановление и групповое поведение.

Соавтор, профессор Риккардо Сапиенца с физического факультета Imperial, говорит: «Лазеры, которые используются в большинстве наших технологий, разработаны из кристаллических материалов, чтобы иметь точные и стабильные свойства. Мы задались вопросом, сможем ли мы создать лазер С возможностью смешивать структуру и функциональность, перенастраивать себя и сотрудничать, как биологические материалы Акт.»

«наш лазерная система Реконфигурация и сотрудничество возможны, что позволяет сделать первый шаг к имитации постоянно развивающихся отношений между структурой и типичными функциями живых материалов. «

может лазер

Предоставлено: Имперский колледж Лондона.

Лазеры — это устройства, которые усиливают свет для получения особой формы света. Самособирающиеся лазеры в эксперименте команды состоят из мельчайших частиц, рассеянных в жидкости с высоким «усилением» — способностью усиливать свет. Как только достаточное количество этих микрочастиц слипается, они могут использовать внешнюю энергию для создания «лазера». свет лазера.

Внешний лазер используется для нагрева частицы «Янус» (частица, покрытая с одной стороны материалом, поглощающим свет), вокруг которой собираются микрочастицы. Лазер, генерируемый этими кластерами микрочастиц, можно включать и выключать, изменяя интенсивность внешнего лазера, который, в свою очередь, управляет размером и плотностью кластера.

Команда также показала, как работает лазер. встреча Их можно транспортировать в космосе, нагревая различные частицы Януса, что говорит об адаптивности системы. Частицы Януса также могут взаимодействовать, создавая группы, обладающие свойствами, выходящим за рамки простого добавления двух групп, такими как изменение их формы и повышение их адгезионной прочности.

Соавтор доктор Джорджио Вольпи с химического факультета Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе говорит: «В настоящее время лазеры, как само собой разумеющееся, используются в медицине и телекоммуникациях, а также в промышленном производстве. Воплощение лазеров со свойствами, подобными жизни, позволит разработка надежных и независимых материалов и устройств, а также надежных сенсорных и вычислительных приложений следующего поколения для новых источников света и дисплеев».

Затем команда изучит, как улучшить независимое поведение лазера, чтобы приблизить его к жизни. Первым применением этой технологии могут стать электронные чернила следующего поколения для интеллектуальных дисплеев.


Новый одномодовый полупроводниковый лазер обеспечивает мощность с масштабируемостью


Дополнительная информация:
Рикардо Сапиенца, саморегулирующийся лазер из реконфигурируемых коллоидных сборок, Физика природы (2022). DOI: 10.1038 / s41567-022-01656-2. www.nature.com/articles/s41567-022-01656-2

цитата: Лазеры, подобные жизни, могут самоорганизовываться, адаптировать свою структуру и сотрудничать (2022 г., 13 июля), получено 14 июля 2022 г. с https://phys.org/news/2022-07-life-like-lasers-self. -организовать- сотрудничество. HTML

Этот документ защищен авторским правом. Несмотря на любые добросовестные отношения с целью частного изучения или исследования, никакая часть не может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.

READ  NASA's Mars Perseverance spacecraft sends out an image of the smashing Mars landing stage

Olga Dmitrieva

Любитель алкоголя. Возмутитель спокойствия. Интроверт. Студент. Любитель социальных сетей. Веб-ниндзя. Поклонник Бэкона. Читатель

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Наверх