Die Forschung eröffnet neue Möglichkeiten für die Entwicklung intelligenter Systeme, dieAn die Arbeit
Farbe entsteht durch Absorption undLichtreflexionen. Dieser Prozess besteht aus einer Reihe komplexer Wechselwirkungen. Objekte absorbieren Licht bestimmter Frequenzen und reflektieren andere. Der Winkel, in dem Licht auf eine Oberfläche trifft, beeinflusst, welche Wellenlängen absorbiert werden, sowie die Wärme, die durch diese absorbierte Energie erzeugt wird.
Vom Team entwickeltes photonisches MaterialTufts University, kombiniert zwei Schichten. Der erste ist ein opalartiger Seidenfibroinfilm, der mit Goldnanopartikeln (AuNP) dotiert ist, die photonische Kristalle bilden. Das zweite ist ein Substrat aus Polydimethylsiloxan (PDMS), einem Polymer auf Siliziumbasis. Seidenfibroin ist neben seiner bemerkenswerten Flexibilität, Haltbarkeit und optischen Eigenschaften insofern ungewöhnlich, als es einen negativen Wärmeausdehnungskoeffizienten (CTE) aufweist. Dies bedeutet, dass es beim Erhitzen schrumpft und sich beim Abkühlen ausdehnt. PDMS hat andererseits einen hohen CTE und dehnt sich beim Erhitzen schnell aus. Wenn sich das neue Material Licht aussetzt, erwärmt sich eine Schicht viel schneller als die andere. Somit biegt sich das Material, wenn sich eine Seite ausdehnt und die andere sich zusammenzieht oder langsamer ausdehnt.
Die meisten optomechanischen Geräte, dieLicht in Bewegung umwandeln, komplexe und energieintensive Fertigung oder Anpassung erfordern. Vor diesem Hintergrund haben Wissenschaftler eine präzise Kontrolle über die Umwandlung von Lichtenergie und die Erzeugung der Makrobewegung dieser Materialien erreicht, ohne dass Elektrizität oder Drähte erforderlich sind.
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Fibroin ist ein fibrilläres Protein, das von Spinnentieren und einigen Insekten ausgeschieden wird und die Grundlage für Spinnennetze und Insektenkokons bildet, insbesondere für Seide der Seidenraupe Bombyx mori.
Legieren - Hinzufügen von Verunreinigungen zur Materialzusammensetzung, um die physikalischen und / oder chemischen Eigenschaften des Grundmaterials zu ändern (zu verbessern).
Polydimethylsiloxan ist viskoseine Substanz, die sich in flüssigem Zustand befindet und keinen Geruch hat. Merkmale wie Geschmack und Farbe fehlen ebenfalls. Andere Flüssigkeitsnamen werden häufig erwähnt, wie E900, Silikonöl oder PDMS. Es ist unmöglich, die Substanz in Wasser oder Ethanol zu lösen. Für diese Zwecke sind nur organische Lösungsmittel geeignet.
Negative Wärmeausdehnung (NTE) ist ein ungewöhnlicher physikalisch-chemischer Prozess, bei dem sich einige Materialien beim Erhitzen zusammenziehen, anstatt sich wie die meisten anderen Materialien auszudehnen.