Znanstvenici su stvorili "fotonske suncokrete" kojima upravlja svjetlost

Istraživanje otvara nove mogućnosti za razvoj inteligentnih sustava koji će raditi

reagirajući na svjetlost.Na primjer,  Visoko učinkovite, samoinstalirajuće solarne ćelije. Njihova je posebnost što automatski prate smjer i kut sunčeve svjetlosti. Inženjeri također imaju izglede za stvaranje svjetlosnih mikrofluidnih ventila ili mekih robota. Pojedinosti o nastanku “fotonskog suncokreta”, čije se latice savijaju na svjetlost, prateći njenu putanju i kut loma, opisane su u članku za Časopis Nature Communications,

Boja proizlazi iz upijanja irefleksije svjetlosti. Taj se proces sastoji od niza složenih interakcija. Objekti apsorbiraju svjetlost određenih frekvencija, a reflektiraju druge. Kut pod kojim se svjetlost susreće s površinom utječe na to koje se valne duljine apsorbiraju, kao i na toplinu koju ta apsorbirana energija stvara.

Fotonski materijal koji je razvio timTufts University, kombinira dva sloja. Prvi je svileni fibroinski film sličan opalu dopiran zlatnim nanočesticama (AuNP) koji tvore fotonske kristale. Drugi je podloga od polidimetilsiloksana (PDMS), polimera na bazi silicija. Osim izuzetne fleksibilnosti, trajnosti i optičkih svojstava, svileni fibroin neobičan je po tome što ima negativan koeficijent toplinskog širenja (CTE). To znači da se pri zagrijavanju skuplja, a pri hlađenju širi. PDMS, s druge strane, ima visok CTE i brzo se širi pri zagrijavanju. Kao rezultat toga, kada je novi materijal izložen svjetlosti, jedan se sloj zagrijava mnogo brže od drugog. Stoga se materijal savija kako se jedna strana širi, a druga skuplja ili širi sporije.

Većina optomehaničkih uređaja kojipretvaraju svjetlost u kretanje, zahtijevaju složenu i energetski intenzivnu proizvodnju ili prilagodbu. Imajući to na umu, znanstvenici su postigli preciznu kontrolu nad pretvorbom svjetlosne energije i generiranjem makro kretanja ovih materijala bez potrebe za električnom energijom ili žicama.

Čitaj više

Uran je dobio status najčudnijeg planeta u Sunčevom sustavu. Zašto?

Fizičari su stvorili analog crne rupe i potvrdili Hawkingovu teoriju. Kamo vodi?

Pobačaj i znanost: što će se dogoditi s djecom koja će roditi

Fibroin je fibrilarni protein koji izlučuju paučnjaci i neki insekti i čini osnovu paukovih mreža i čahura insekata, posebno svile svilene bube Bombyx mori.

Legiranje - dodavanje nečistoća u sastav materijala radi promjene (poboljšanja) fizikalnih i / ili kemijskih svojstava osnovnog materijala.

Polidimetilsiloksan je viskozantvar koja je u tekućem stanju i nema miris. Nedostaju i karakteristike kao što su okus i boja. Često se spominju i drugi nazivi tekućina, poput E900, silikonskog ulja ili PDMS -a. Tvar je nemoguće otopiti u vodi ili etanolu. U ove svrhe prikladna su samo organska otapala.

Negativno toplinsko širenje (NTE) neobičan je fizikalno -kemijski proces u kojem se neki materijali skupljaju pri zagrijavanju, umjesto da se šire kao većina drugih materijala.