Учените са създали "фотонни слънчогледи", които се контролират от светлината

Изследването открива нови възможности за развитие на интелигентни системи, които щеДа работя

Например, високоефективни,  самоизравняващи се слънчеви клетки.Инженерите също имат перспективата да създадат светлинно задвижвани микрофлуидни клапани или меки роботи.Подробности за създаването на "фотонен слънчоглед", чиито венчелистчета се огъват в отговор на светлината, проследявайки пътя и ъгъла на пречупване, са описани в статията за Списание Nature Communications,

Цветът възниква от абсорбцията иотражения на светлината. Този процес се състои от поредица от сложни взаимодействия. Обектите поглъщат светлина на определени честоти и отразяват други. Ъгълът, под който светлината се среща с повърхността, влияе върху дължините на вълните, които се абсорбират, както и върху топлината, генерирана от тази абсорбирана енергия.

Фотонен материал, разработен от екипаTufts University, съчетава два слоя. Първият е подобен на опал копринен филм от фиброин, легиран със златни наночастици (AuNP), които образуват фотонни кристали. Вторият е субстрат, направен от полидиметилсилоксан (PDMS), полимер на силициева основа. Освен забележителната си гъвкавост, издръжливост и оптични свойства, коприненият фиброин е необичаен и с това, че има отрицателен коефициент на топлинно разширение (CTE). Това означава, че тя се свива при нагряване и се разширява при охлаждане. PDMS, от друга страна, има висок CTE и бързо се разширява при нагряване. В резултат на това, когато новият материал е изложен на светлина, единият слой се загрява много по-бързо от другия. По този начин материалът се огъва, когато едната страна се разширява, а другата се свива или разширява по-бавно.

Повечето оптомеханични устройства, коитопревръщат светлината в движение, изискват сложно и енергоемко производство или персонализиране. Имайки предвид това, учените са постигнали прецизен контрол върху преобразуването на светлинната енергия и генерирането на макро движение на тези материали без необходимост от електричество или проводници.

Прочетете още

Уран е получил статута на най-странната планета в Слънчевата система. Защо?

Физиците са създали аналог на черна дупка и са потвърдили теорията на Хокинг. Къде води?

Аборт и наука: какво ще се случи с децата, които ще раждат

Фиброинът е фибриларен протеин, секретиран от паякообразни и някои насекоми и представлява основата на паяжини и пашкули от насекоми, по-специално коприна от копринената буба Bombyx mori.

Легиране - добавяне на примеси към състава на материалите за промяна (подобряване) на физическите и / или химичните свойства на основния материал.

Полидиметилсилоксанът е вискозенвещество, което е в течно състояние и няма мирис. Липсват и характеристики като вкус и цвят. Често се споменават и други имена на течности, като E900, силиконово масло или PDMS. Невъзможно е веществото да се разтвори във вода или етанол. За тези цели са подходящи само органични разтворители.

Отрицателното термично разширение (NTE) е необичаен физикохимичен процес, при който някои материали се свиват при нагряване, вместо да се разширяват като повечето други материали.