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科技日?qǐng)?bào)北京2月13日電 (記者劉霞)荷葉沾水珠而不濕,日本科學(xué)家借助這一“荷葉效應(yīng)”,利用簡(jiǎn)單的方法,制造出了一種新型離子液滴,這種微滴可用作靈活、持久而可調(diào)諧的激光器。與現(xiàn)有不能在大氣中工作的“液滴激光器”不同,最新進(jìn)展有望使激光器在日常環(huán)境中使用,從而催生出更便宜的光纖通信設(shè)備。相關(guān)研究刊發(fā)于最近的《激光與光子學(xué)評(píng)論》雜志。
荷葉具有顯著的自潔特性,在荷葉表面,水滴不會(huì)變平,而是會(huì)形成近乎完美的球體并滾落,帶走灰塵。這種“荷葉效應(yīng)”由葉片內(nèi)的微小突起造成。
在最新研究中,筑波大學(xué)科學(xué)家利用人工“荷葉效應(yīng)”,創(chuàng)造出了可以像激光一樣工作的液滴,而且,這種液滴激光器可在長(zhǎng)達(dá)一個(gè)月的時(shí)間里保持穩(wěn)定,而目前的“液滴激光器”不能在開(kāi)放環(huán)境條件下使用,只能將其封閉在容器內(nèi),否則它們會(huì)蒸發(fā)。
在新研究中,科學(xué)家將名為“1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽”(EMIBF4)的離子液體與一種染料混合,使其成為激光介質(zhì)。之所以選擇這種液體,是因?yàn)樗舭l(fā)得非常緩慢,并且具有相對(duì)較大的表面張力。然后研究團(tuán)隊(duì)在石英襯底上涂上微小的氟化二氧化硅納米顆粒,使其表面排斥液體。當(dāng)EMIBF4沉積其上時(shí),液滴幾乎能完美地保持球形,持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)30天。
研究人員表示,數(shù)學(xué)計(jì)算顯示,即使暴露在氣流中,這種新液滴的理想形態(tài)和光學(xué)性質(zhì)也會(huì)保持不變。據(jù)目前所知,這是第一個(gè)可通過(guò)氣流調(diào)諧的液體激光振蕩器。
此外,研究人員利用3D打印方法,打印出了這種液滴激光器,且打印出來(lái)的液滴陣列無(wú)需進(jìn)一步處理即可工作。
研究團(tuán)隊(duì)指出,這種產(chǎn)品具有高度的可擴(kuò)展性和易用性,很容易用于制造廉價(jià)的傳感器或光通信設(shè)備,有望催生更靈敏的氣流探測(cè)器或更便宜的光纖通信設(shè)備。
來(lái)源:科技日?qǐng)?bào)
作者:劉霞
責(zé)任編輯:馮崢
標(biāo)簽: 科技日?qǐng)?bào) 研究人員 通信設(shè)備
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