Лазерный мир

Ученые разработали лазерную систему, имитирующую особенности живой ткани. Лазер состоит из диспергированных в жидкости микрочастиц, которые могут самоорганизовываться и адаптироваться к изменениям среды. Результаты исследования позволят создавать новые материалы и откроют возможность для «сотрудничества» между датчиками, вычислительными приборами, источниками света и дисплеями. Статья опубликована в журнале Nature Physics.
Несмотря на то, что многие искусственные материалы уже обладают уникальными свойствами, до универсальности, функциональности и адаптивности живых тканей им еще далеко. Например, в организме кости и мышцы постоянно реорганизуют свою структуру и состав, чтобы лучше выдерживать изменение веса тела и уровня активности. Ученые из Имперского колледжа Лондона и Университетского колледжа Лондона продемонстрировали первое спонтанно самоорганизующееся лазерное устройство, которое может корректировать конфигурацию при изменении условий. Результаты исследования позволят создавать интеллектуальные фотонные материалы, имитирующие свойства живых тканей.

«Лазеры, которые используются в большинстве современных технологий, сделаны из кристаллических материалов. Мы задались вопросом, сможем ли мы создать лазер, способный сочетать структуру и функциональность, и при этом перестраиваться и самоорганизоваться, как это делают биологические ткани», — говорит соавтор исследования Риккардо Сапиенца.

Самособирающиеся лазеры состоят из микрочастиц, диспергированных в жидкости с высокой способностью усиливать свет. Когда достаточное количество микрочастиц собирается вместе, они начинают использовать внешнюю энергию для производства лазерного света. Внешний лазер нагревал так называемые частицы «Янус», вокруг которых собирались микрочастицы. Лазерное излучение, создаваемое этими кластерами микрочастиц, можно было включать и выключать, изменяя интенсивность внешнего лазера, который контролировал размер и плотность кластера.

Сейчас лазеры используются в медицине, телекоммуникациях и промышленном производстве. Внедрение лазеров с новыми свойствами позволит разработать надежные, автономные и долговечные материалы и устройства для сенсорных приложений, нетрадиционных вычислительных приборов, источников света и дисплеев.

Источник: https://inscience.news/ru/article/world-science/physics/10033