Forskere har laget "fotoniske solsikker" som styres av lys

Forskningen åpner for nye muligheter for å utvikle intelligente systemer som vil fungere

reagerer på lys.For eksempel  Svært effektive, selvinstallerende solceller. Deres særegenhet er at de automatisk følger retningen og vinkelen til solens lys. Ingeniører har også utsikter til å lage lysdrevne mikrofluidventiler eller myke roboter. Detaljer om opprettelsen av en "fotonisk solsikke", hvis kronblader bøyer seg som svar på lys, sporer banen og brytningsvinkelen, er beskrevet i artikkelen for Nature Communications magazine.

Farge oppstår fra absorpsjon ogrefleksjoner av lys. Denne prosessen består av en rekke komplekse interaksjoner. Objekter absorberer lys av bestemte frekvenser og reflekterer andre. Vinkelen lyset møter en overflate påvirker hvilke bølgelengder som absorberes, samt varmen som genereres av den absorberte energien.

Fotonisk materiale utviklet av teametTufts University, kombinerer to lag. Den første er en opalignende silkefibroinfilm dopet med gullnanopartikler (AuNP), som danner fotoniske krystaller. Det andre er et substrat laget av polydimetylsiloksan (PDMS), en silisiumbasert polymer. I tillegg til sin bemerkelsesverdige fleksibilitet, holdbarhet og optiske egenskaper, er silkefibroin uvanlig ved at den har en negativ varmeutvidelseskoeffisient (CTE). Dette betyr at den krymper ved oppvarming og utvides når den er avkjølt. PDMS, derimot, har en høy CTE og utvides raskt når den varmes opp. Som et resultat, når det nye materialet utsettes for lys, varmes det ene laget opp mye raskere enn det andre. På denne måten bøyes materialet når den ene siden utvides, og den andre trekker seg sammen eller utvides langsommere.

De fleste optomekaniske enheter somtransformere lys til bevegelse, kreve kompleks og energikrevende produksjon eller tilpasning. Med dette i bakhodet har forskere oppnådd presis kontroll over konvertering av lysenergi og generering av makrobevegelsen til disse materialene uten behov for strøm eller ledninger.

Les mer

Uranus har mottatt statusen som den merkeligste planeten i solsystemet. Hvorfor?

Fysikere har laget en analog av et svart hull og bekreftet Hawkings teori. Hvor det fører?

Abort og vitenskap: hva vil skje med barna som skal føde

Fibroin er et fibrillært protein som utskilles av arachnids og noen insekter og danner grunnlaget for edderkoppnett og insektkokonger, spesielt silke av silkeormen Bombyx mori.

Legering - tilsette urenheter i materialets sammensetning for å endre (forbedre) de fysiske og / eller kjemiske egenskapene til grunnmaterialet.

Polydimetylsiloksan er tyktflytendeet stoff som er i flytende tilstand og ikke har lukt. Egenskaper som smak og farge mangler også. Andre flytende navn blir ofte nevnt, for eksempel E900, silikonolje eller PDMS. Det er umulig å oppløse stoffet i vann eller etanol. For disse formålene er bare organiske løsningsmidler egnet.

Negativ termisk ekspansjon (NTE) er en uvanlig fysisk-kjemisk prosess der noen materialer trekker seg sammen når de varmes opp, i stedet for å utvide seg som de fleste andre materialer.