首个自发自组织激光设备问世 有助于开发模仿生物特性的智能光子材料

　　【化工仪器网 项目成果】激光器是一种将光放大以产生一种特殊形式的光的装置，其发出的光质量纯净、光谱稳定，目前在医学、电信以及工业生产中的应用已经非常普遍。日前，英国伦敦帝国理工学院和伦敦大学学院的研究人员展示了第一个自发自组织激光设备。
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　　虽然许多人造材料具有先进的性能，但要将生物材料的多功能性结合起来以适应各种情况，还有很长的路要走。例如，人体的骨骼和肌肉会不断重组其结构和组成，以更好地维持不断变化的体重和运动水平。
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　　新激光器大部分是由晶体材料设计的，具有精确和静态的特性，它能够融合结构和功能、自我重组并像生物材料一样进行协作，这在模拟生物材料典型结构和功能之间不断演变的关系方面迈出了第一步。
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　　该团队实验中的自组织激光是由分散在液体中的微粒组成的，这种液体具有放大光的能力。一旦足够多的微粒聚集在一起，它们就可以利用外部能量产生激光。研究人员使用外部激光加热“Janus”粒子(一侧涂有光吸收材料的粒子)，微粒聚集在其周围。这些微粒簇产生的激光可以通过改变外部激光的强度来打开和关闭，这反过来又控制了激光簇的大小和密度。该团队还展示了如何通过加热不同的Janus粒子在太空中转移发光团，展示了该系统的适应性。Janus粒子还可以进行协作，创造出具有超出两个集群简单相加的特性的集群，如改变其形状和提高其发光功率。
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　　这种‘栩栩如生’的激光器将有助于开发能更好地模仿生物特性的智能光子材料，如响应性、适应性、自我修复和集体行为。还有助于开发用于传感应用、非常规计算、新型光源和显示器的坚固、自主和耐用的下一代材料和设备。该技术的第一个应用可能是用于下一代智能显示器的电子墨水屏。该项研究成果发布于《自然·物理》杂志。
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　　(资料来源：科技日报)