یک تیم تحقیقاتی از کالج امپریال لندن و کالج دانشگاهی لندن اخیراً اولین لیزر خودسازمان‌دهنده جهان را توسعه داده است که می‌تواند تحت شرایط متغیر به‌طور پویا پیکربندی خود را تغییر دهد. این پیشرفت پیشگامانه، منتشرشده در فیزیک طبیعت, ، نه تنها حوزهٔ مواد فوتونیکی هوشمند را پیش می‌برد و آن‌ها را از نظر واکنش‌پذیری، انعطاف‌پذیری، خودترمیمی و رفتار جمعی بیش از پیش شبیه به مواد زیستی می‌سازد، بلکه مسیرهای جدیدی را برای نوآوری در پوشش‌دهی لیزری فناوری.

پروفسور ریکاردو صاپیئنزا از کالج امپریال لندن، یکی از نویسندگان اصلی این مطالعه، توضیح داد: “لیزرها که امروزه از فناوری‌های مختلف پشتیبانی می‌کنند، عمدتاً بر پایه مواد بلوری هستند که دقیق اما ایستا هستند. هدف ما این بود که بررسی کنیم آیا می‌توانیم سیستمی از لیزر را توسعه دهیم که ساختار و عملکرد را در خود ادغام کند و مانند سیستم‌های زیستی قادر به خودسازماندهی مجدد و رفتار مشارکتی باشد. ظهور این سیستم پوشش‌دهی لیزری خودسازمان‌دهنده، گامی حیاتی در شبیه‌سازی مواد زیستی پویا محسوب می‌شود.”

لیزر خودسازمان‌دهنده و ارتباط آن با پوشش‌دهی لیزری

لیزرها دستگاه‌هایی هستند که از طریق تقویت نوری، انواع خاصی از نور را تولید می‌کنند. در آزمایش این تیم، لیزر خودسازمان‌دهنده از ذراتی تشکیل شده که در یک مایع با ضریب تقویت بالا پراکنده شده‌اند و قابلیت قابل‌توجهی در تقویت نور دارند. هنگامی که ذرات به اندازهٔ معینی جمع شوند، می‌توانند با کمک انرژی خارجی نور لیزر ساطع کنند. این پژوهشگران نشان دادند که چگونه می‌توانند با گرم کردن ذرات “ژانوس” با لیزری که دارای روکش جذب‌کننده نور بود، انتشار لیزر را کنترل کنند و باعث خودآرایی این ذرات به صورت خوشه‌های شوند. با تنظیم شدت لیزر خارجی، آن‌ها توانستند اندازه و چگالی خوشه‌ها را کنترل کرده و به طور مؤثر انتشار لیزر را مدیریت کنند.

لیزر خودسازمان‌دهنده و تأثیر آن بر فناوری آسترپوشی لیزری

قابل توجه است که تیم تحقیقاتی نشان داد چگونه با گرم کردن ذرات یانوس مختلف، می‌توانند خوشه‌های نورساز را در فضا جابجا کنند و انعطاف‌پذیری بالای سیستم را برجسته سازند. علاوه بر این، ذرات یانوس می‌توانند با همکاری یکدیگر ساختارهای خوشه‌ای نوینی را شکل دهند که فراتر از هم‌پوشانی ساده هستند، مانند تغییر شکل و افزایش توان نورسایی. این مکانیزم شباهت‌هایی با پوشش‌دهی لیزری, که لیزرها را به‌طور دقیق کنترل می‌کند تا پوشش‌های کاربردی را بر سطوح مواد اعمال کند. سیستم لیزری خودسازمان‌دهنده پایه‌ای را برای هوشمندتر و انطباق‌پذیرتر شدن فراهم می‌آورد. پوشش‌دهی لیزری فرآیندها.

دکتر جورجیو ولپه، یکی دیگر از نویسندگان هم‌اول از دپارتمان شیمی کالج دانشگاه لندن، تأکید کرد: “فناوری لیزر به‌طور گسترده در بخش‌های پزشکی، ارتباطی و تولید صنعتی، مانند در پوشش‌دهی لیزری برای افزایش مقاومت قطعات در برابر سایش و خوردگی. لیزرهایی با خواص زیست‌تقلیدی توسعه مواد نسل بعدی را که مقاوم‌تر، خودگردان و بادوام‌تر هستند و برای کاربردهایی در حسگرسازی، رایانش غیرمتعارف، منابع نوری جدید و نمایشگرها ایده‌آل‌اند، پیش خواهند برد. به‌ویژه هنگامی که با قابلیت‌های خودسازمان‌دهی ترکیب شوند،, پوشش‌دهی لیزری فناوری وعده درمان‌های سطحی هوشمند، کارآمدتر و کم‌مصرف‌تر را می‌دهد.”

آینده پوشش‌دهی لیزری: از لیزرهای خودسازمان‌دهنده تا عملیات‌های پیشرفته سطحی

گام بعدی تیم تحقیقاتی بر تقویت رفتار خودران لیزر و بهبود ویژگی‌های “بیوشیمیایی” آن متمرکز خواهد بود. کاربردهای اولیه این فناوری ممکن است بر توسعه صفحه‌نمایش‌های جوهر الکترونیکی هوشمند نسل بعدی متمرکز باشد. ادغام لیزرهای خودسازمان‌دهنده در پوشش‌دهی لیزری همچنین می‌تواند توسعهٔ تولید انعطاف‌پذیر و دستگاه‌های قابل پیکربندی مجدد را تسریع کند. همان‌طور که لیزرهای خودسازمان‌دهنده و پوشش‌دهی لیزری با ادغام روزافزون فناوری‌ها، تأثیر آینده آن‌ها نه تنها در فناوری نمایش، بلکه در صنایع هوافضا، خودروسازی و سایر صنایعی که به دقت بالا نیاز دارند، احساس خواهد شد. پوشش‌دهی لیزری. پتانسیل این قابل پیکربندی مجدد پوشش‌دهی لیزری پتانسیل یک سیستم برای ایجاد تحول در فرآوری مواد بسیار عظیم است.