Laser auto-organizado realista pode imitar materiais vivos, reconfigura em condições de mudança

Pesquisadores desenvolveram um sistema de laser auto-organizado que pode se reconfigurar de acordo com as condições, replicando a capacidade dos materiais vivos. Essa descoberta provavelmente ajudará na criação de materiais fotônicos inteligentes que imitariam melhor as propriedades da matéria biológica, como autocura, comportamento coletivo e adaptação.

Enquanto os lasers são usados ​​para produzir uma forma diferente de luz através da amplificação da luz, pesquisadores do Imperial Faculty London desenvolveram lasers de automontagem que consistem em micropartículas dispersas em um líquido com alto ganho ou capacidade de amplificar a luz.

No estudarpublicado em Natureza, a equipe usou um laser externo para aquecer uma partícula Janus, que foi revestida com subject matter absorvente de luz em um lado. Os aglomerados de micropartículas reunidos ao redor do revestimento e o laser assim criado podem ser ligados e desligados ajustando a intensidade do laser externo.

“Os lasers, que alimentam a maioria de nossas tecnologias, são projetados a partir de materiais cristalinos para ter propriedades precisas e estáticas. Perguntamos a nós mesmos se poderíamos criar um laser com a capacidade de combinar estrutura e funcionalidade, reconfigurar-se e cooperar como os materiais biológicos”. disse o co-autor main do estudo, Professor Riccardo Sapienza do Departamento de Física do Imperial.

Os pesquisadores demonstraram a adaptabilidade de seu sistema de laser, mostrando que ele pode ser transferido no espaço aquecendo diferentes partículas de Janus. As partículas Janus também podem ajudar a criar partículas de cluster que possuem propriedades maiores do que as obtidas pela adição de dois clusters. Isso inclui habilidades como mudar de forma e aumentar a potência do laser.

“Nosso sistema a laser pode reconfigurar e cooperar, permitindo assim um primeiro passo para emular a relação em constante evolução entre estrutura e funcionalidade típica de materiais vivos”, disse Sapienza.

A equipe agora pretende melhorar os lasers para dar-lhes propriedades mais realistas. O co-autor main, Dr. Giorgio Volpe, esperava que o laser pudesse ser usado no desenvolvimento de materiais e dispositivos de próxima geração para aplicações de detecção, novas fontes de luz e computação não convencional, entre outros.