لیزر خودسازمانده مانند زندگی می تواند مواد زنده را تقلید کند، در شرایط در حال تغییر پیکربندی مجدد می شود


محققان یک سیستم لیزری خودسازماندهی ایجاد کرده‌اند که می‌تواند مطابق با شرایط پیکربندی مجدد کند و توانایی مواد زنده را تکرار کند. این کشف احتمالا به ایجاد مواد فوتونیکی هوشمند کمک می کند که بهتر از خواص مواد بیولوژیکی مانند خود ترمیمی، رفتار جمعی و سازگاری تقلید کنند.

در حالی که از لیزرها برای تولید شکل متفاوتی از نور با تقویت نور استفاده می شود، محققان در کالج امپریال لندن، لیزرهای خودآرایی متشکل از ریزذرات پراکنده در مایعی با بهره بالا یا توانایی تقویت نور را توسعه داده اند.

در مطالعه منتشر شده در طبیعتاین تیم از یک لیزر خارجی برای گرم کردن ذره ژانوس استفاده کردند که یک طرف آن با مواد جاذب نور پوشیده شده بود. خوشه‌های ریزذره‌ای که در اطراف پوشش جمع شده‌اند و لیزر ایجاد شده می‌تواند با تغییر شدت لیزر خارجی روشن و خاموش شود.

لیزرها که بیشتر فناوری‌های ما را نیرو می‌دهند، از مواد کریستالی طراحی شده‌اند تا خواص دقیق و ساکن داشته باشند. پروفسور ریکاردو ساپینزا از دپارتمان فیزیک امپریال، نویسنده ارشد این مطالعه، گفت: ما از خود پرسیدیم که آیا می‌توانیم لیزری با توانایی ترکیب ساختار و عملکرد، پیکربندی مجدد و همکاری مانند مواد بیولوژیکی ایجاد کنیم.

محققان سازگاری سیستم لیزری خود را با نشان دادن این که می توان با گرم کردن ذرات مختلف Janus در فضا منتقل کرد، نشان دادند. ذرات Janus همچنین می توانند به ایجاد ذرات خوشه ای کمک کنند که خواص بیشتری نسبت به آنچه با افزودن دو خوشه به دست می آید، داشته باشند. اینها شامل توانایی هایی مانند تغییر شکل و افزایش قدرت لیزر است.

Sapienza گفت: «سیستم لیزری ما می‌تواند دوباره پیکربندی و همکاری کند، بنابراین اولین گام را به سمت تقلید از رابطه همیشه در حال تکامل بین ساختار و عملکرد معمولی مواد زنده ممکن می‌سازد.»

این تیم اکنون در نظر دارد لیزرها را بهبود بخشد تا به آنها خواص حیاتی بیشتری بدهد. دکتر جورجیو ولپ، نویسنده همکار، امیدوار است که لیزر بتواند در توسعه مواد و دستگاه‌های نسل بعدی برای کاربردهای حسگر، منابع نوری جدید، و محاسبات غیر متعارف و غیره استفاده شود.




منبع