L-Ewwel Laser tad-Dinja li Jorganizza Awto-Titwieled Biex Jgħinu Jagħmel Materjali Fotoniċi Intelliġenti li jfejqu lilhom infushom

B'mod ġenerali, ħafna materjali magħmula mill-bniedem għandhom il-proprjetajiet avvanzati tagħhom stess, iżda għandhom jgħaqqdu d-diversità u l-funzjonalità tal-materjali ħajjin biex jissodisfaw is-sitwazzjoni speċifika ta 'dawn tal-aħħar. Pereżempju, fil-ġisem tal-bniedem, l-għadam u l-muskoli qed jorganizzaw mill-ġdid l-istruttura u l-kompożizzjoni tagħhom biex iżommu aħjar il-livelli tal-piż u l-attività li qed jinbidlu.
Riċentement, riċerkaturi mill-Imperial College London u l-University College London ġibdu ispirazzjoni minn din l-idea u wrew l-ewwel apparat tal-laser fid-dinja li jista’ spontanjament jikseb awto-organizzazzjoni, li tista’ terġa’ tikkonfigura ruħha meta jinbidlu l-kundizzjonijiet.
It-tim jinnota li din l-innovazzjoni se tikkontribwixxi għall-iżvilupp ta 'materjali fotoniċi intelliġenti - materjali li jimitaw aħjar il-proprjetajiet tal-materja bijoloġika, bħalma huma r-rispons, l-adattabilità, l-awto-fejqan u l-imġieba kollettiva.
Il-lejżers li jħaddmu ħafna mit-teknoloġiji tagħna llum huma tipikament iddisinjati minn materjali kristallini u huma preċiżi u statiċi fin-natura. It-tim ta 'riċerka msemmi hawn fuq, min-naħa l-oħra, kellu l-idea sabiħa li joħloq laser li jista' jħallat struttura u funzjoni, li jippermettilu jikkonfigura ruħu mill-ġdid u jikkollabora bħal materjal bijoloġiku.
Il-Professur Riccardo Sapienza tad-Dipartiment tal-Fiżika tal-Kulleġġ Imperial, wieħed mill-ko-awturi tal-istudju, qal, "Is-sistema tal-lejżer tagħna tista 'tikkonfigura u tikkollabora biex toqgħod flimkien, li se tistabbilixxi s-sisien biex timita r-rabta li tevolvi bejn l-istruttura u l-funzjoni fil-materjali bijoloġiċi. "
B'mod ġenerali, laser jista 'jiġi definit bħala apparat li kapaċi jipproduċi forma partikolari ta' dawl billi jamplifikah. Il-lejżers immuntati waħedhom fl-esperimenti tat-tim kienu jikkonsistu f'partiċelli mxerrda f'likwidu b'qligħ għoli (il-kapaċità li jamplifikaw id-dawl). Ladarba biżżejjed minn dawn il-partiċelli jinġabru flimkien, jistgħu jiġu eċċitati b'enerġija esterna biex jipproduċu laser.
Fl-esperimenti tagħhom, intuża laser estern biex issaħħan partiċelli "Janus" (partiċelli miksija fuq naħa waħda b'materjal li jassorbi d-dawl) li madwarha kienu miġbura l-partiċelli. Dawn ir-raggruppamenti tal-partiċelli jipproduċu laser li jista 'jinxtegħel u jintefa billi jvarja l-intensità tal-laser estern, li mbagħad jikkontrolla d-daqs u d-densità tal-cluster ta' partiċelli.
Barra minn hekk, it-tim wera kif ir-raggruppamenti tal-lejżer jistgħu jiġu ttrasportati mill-ispazju billi jsaħħnu partiċelli Janus differenti, u b'hekk juri l-adattabilità tas-sistema. Il-partiċelli "Janus" jistgħu wkoll jikkollaboraw ma 'xulxin biex joħolqu gruppi ta' partiċelli li għandhom aktar proprjetajiet milli sempliċement iżidu żewġ partiċelli, bħall-bidla fil-forma tagħhom u t-titjib tal-qawwa tal-laser tagħhom.
Illum, il-lejżers diġà jintużaw ħafna fil-mediċina, it-telekomunikazzjonijiet u l-produzzjoni industrijali, "qal il-ko-awtur ewlieni Dr Giorgio Volpe mid-Dipartiment tal-Kimika fl-University College London. U lejżers bi proprjetajiet bijoloġiċi se jgħinu biex jiżviluppaw robusti, awtonomi, u durabbli li jmiss. -materjali u apparati ta' ġenerazzjoni għal applikazzjonijiet ta' sensing, kompjuters mhux konvenzjonali, u sorsi ta' dawl u wirjiet ġodda."
Sussegwentement, it-tim ta 'riċerka se jistudja kif ittejjeb l-imġieba awtonoma tal-lejżers biex tagħmilhom aktar b'aġilità u realistiċi. Huwa maħsub li t-teknoloġija tista 'tiġi applikata għall-ewwel darba għall-ġenerazzjoni li jmiss ta' linka elettronika għal wirjiet intelliġenti.