Oamenii de știință au creat „floarea-soarelui fotonică” care sunt controlate de lumină

Cercetarea deschide noi oportunități pentru dezvoltarea sistemelor inteligente care vorPentru a lucra

De exemplu, celule solare de înaltă eficiență, auto-aliniate. Inginerii au, de asemenea, perspectiva de a crea supape microfluidice acționate de lumină sau roboți moi.Detalii privind crearea unei "floarea-soarelui fotonică", ale cărei petale se îndoaie ca răspuns la lumină, urmărind calea și unghiul de refracție, sunt descrise în articol pentru Revista Nature Communications.

Culoarea apare din absorbție șireflexii de lumină. Acest proces constă dintr-o serie de interacțiuni complexe. Obiectele absorb lumina anumitor frecvențe și reflectă altele. Unghiul la care lumina întâlnește o suprafață afectează care sunt lungimile de undă absorbite, precum și căldura generată de acea energie absorbită.

Material fotonic dezvoltat de echipăUniversitatea Tufts, combină două straturi. Primul este un film de fibroină de mătase asemănător unui opal dopat cu nanoparticule de aur (AuNP), care formează cristale fotonice. Al doilea este un substrat format din polidimetilsiloxan (PDMS), un polimer pe bază de siliciu. Pe lângă flexibilitatea, durabilitatea și proprietățile optice remarcabile, fibroina de mătase este neobișnuită prin faptul că are un coeficient negativ de expansiune termică (CTE). Aceasta înseamnă că se micșorează la încălzire și se extinde la răcire. PDMS, pe de altă parte, are un CTE ridicat și se extinde rapid atunci când este încălzit. Ca urmare, atunci când noul material este expus la lumină, un strat se încălzește mult mai repede decât celălalt. Astfel, materialul se îndoaie pe măsură ce o parte se extinde, iar cealaltă se contractă sau se extinde mai lent.

Cele mai multe dispozitive optomecanice caretransformă lumina în mișcare, necesită o fabricație complexă și consumatoare de energie sau personalizare. Având în vedere acest lucru, oamenii de știință au obținut un control precis asupra conversiei energiei luminoase și generării mișcării macro a acestor materiale fără a fi nevoie de electricitate sau fire.

Citeste mai mult

Uranus a primit statutul de cea mai ciudată planetă din sistemul solar. De ce?

Fizicienii au creat un analog al unei găuri negre și au confirmat teoria lui Hawking. Unde duce?

Avortul și știința: ce se va întâmpla cu copiii care vor naște

Fibroina este o proteină fibrilară secretată de arahnide și de unele insecte și stă la baza pânzelor de păianjen și a coconilor de insecte, în special a mătăsii viermilor de mătase Bombyx mori.

Aliaj - adăugarea de impurități la compoziția materialelor pentru a schimba (îmbunătăți) proprietățile fizice și / sau chimice ale materialului de bază.

Polidimetilsiloxanul este un vâscoso substanță care se află în stare lichidă și nu are miros. Caracteristici precum gustul și culoarea lipsesc, de asemenea. Alte denumiri de lichide sunt adesea menționate, cum ar fi E900, ulei de silicon sau PDMS. Este imposibil să dizolvați substanța în apă sau etanol. În aceste scopuri, numai solvenții organici sunt adecvați.

Expansiunea termică negativă (NTE) este un proces fizico-chimic neobișnuit în care unele materiale se contractă atunci când sunt încălzite, mai degrabă decât să se extindă ca majoritatea celorlalte materiale.