Zinātnieki ir izveidojuši "fotoniskas saulespuķes", kuras kontrolē gaisma

Pētījums paver jaunas iespējas attīstīt inteliģentas sistēmas, kas darbosies

reaģējot uz gaismu.Piemēram,  Augstas efektivitātes, pašinstalējamas saules baterijas. To īpatnība ir tāda, ka tie automātiski seko saules gaismas virzienam un leņķim. Inženieriem ir arī izredzes izveidot gaismas darbināmus mikrofluidiskus vārstus vai mīkstus robotus. Sīkāka informācija par “fotoniskas saulespuķes” izveidi, kuras ziedlapiņas izliecas, reaģējot uz gaismu, izsekojot tās ceļam un laušanas leņķim, ir aprakstītas rakstā Nature Communications žurnāls.

Krāsa rodas no absorbcijas ungaismas atstarojumi. Šis process sastāv no virknes sarežģītu mijiedarbību. Objekti absorbē noteiktu frekvenču gaismu un atstaro citas. Leņķis, kādā gaisma saskaras ar virsmu, ietekmē to, kuri viļņu garumi tiek absorbēti, kā arī siltumu, ko rada šī absorbētā enerģija.

Komandas izstrādātais fotoniskais materiālsTufts Universitāte, apvieno divus slāņus. Pirmais ir opālveidīga zīda fibroīna plēve, kas leģēta ar zelta nanodaļiņām (AuNP) un kas veido fotoniskus kristālus. Otrais ir substrāts, kas izgatavots no polidimetilsiloksāna (PDMS), polimēra uz silīcija bāzes. Bez ievērojamās elastības, izturības un optiskajām īpašībām zīda fibroīns ir neparasts, jo tam ir negatīvs siltuma izplešanās koeficients (CTE). Tas nozīmē, ka sasildoties tas saraujas un atdziestot paplašinās. Savukārt PDMS ir augsts CTE, un karsējot tas ātri izplešas. Tā rezultātā, kad jaunais materiāls tiek pakļauts gaismai, viens slānis uzsilst daudz ātrāk nekā otrs. Tādējādi materiāls liecas, kad viena puse izplešas, bet otra saraujas vai izplešas lēnāk.

Lielākā daļa optomehānisko ierīču, kaspārveidot gaismu kustībā, nepieciešama sarežģīta un energoietilpīga ražošana vai pielāgošana. Paturot to prātā, zinātnieki ir panākuši precīzu kontroli pār gaismas enerģijas pārveidošanu un šo materiālu makro kustības ģenerēšanu bez nepieciešamības pēc elektrības vai vadiem.

Lasīt vairāk

Urāns ir saņēmis visdīvainākās Saules sistēmas planētas statusu. Kāpēc?

Fiziķi ir izveidojuši melnā cauruma analogu un apstiprinājuši Hokinga teoriju. Kur tas ved?

Aborts un zinātne: kas notiks ar bērniem, kas dzemdēs

Fibroīns ir fibrilārs proteīns, ko izdala zirnekļveidīgie un daži kukaiņi, un tas ir zirnekļa tīklu un kukaiņu kokonu, īpaši zīdtārpiņa Bombyx mori, zīda pamats.

Sakausēšana - piemaisījumu pievienošana materiālu sastāvam, lai mainītu (uzlabotu) pamatmateriāla fizikālās un / vai ķīmiskās īpašības.

Polidimetilsiloksāns ir viskozsviela, kas atrodas šķidrā stāvoklī un kurai nav smakas. Trūkst arī tādas īpašības kā garša un krāsa. Bieži tiek minēti citi šķidruma nosaukumi, piemēram, E900, silikona eļļa vai PDMS. Vielu nav iespējams izšķīdināt ūdenī vai etanolā. Šiem nolūkiem ir piemēroti tikai organiskie šķīdinātāji.

Negatīvā termiskā izplešanās (NTE) ir neparasts fizikāli ķīmiskais process, kurā daži materiāli sasilst, kad tiek karsēti, nevis izplešas kā lielākā daļa citu materiālu.