Raziskovalna ekipa z Imperial Collegea v Londonu in University Collegea v Londonu je nedavno razvila prvi samoorganizirajoči se laser na svetu, ki se lahko dinamično preoblikuje v spreminjajočih se pogojih. Ta prelomni razvoj, objavljen v Naravna fizika, ne le napreduje na področju pametnih fotonskih materialov, zaradi česar so bolj podobni biološkim materialom v smislu reaktivnosti, prilagodljivosti, samozdravljenja in kolektivnega vedenja, temveč tudi odpira nove poti za inovacije v Lasersko oblaganje tehnologijo.

Profesor Riccardo Sapienza z Imperial Collegea v Londonu, soavtor prve študije, je pojasnil: »Laserji, ki danes podpirajo večino tehnologij, so v veliki meri zasnovani na kristalnih materialih, ki so natančni, a statični. Naš cilj je bil raziskati, ali bi lahko razvili laserski sistem, ki združuje strukturo in funkcijo, sposoben samoreorganizacije in sodelovalnega vedenja kot biološki sistemi. Pojav tega samoorganizirajočega se sistema laserskega oblaganja pomeni ključni korak pri posnemanju dinamičnih bioloških materialov.«

Samoorganizirajoči laser in njegov pomen za lasersko oblaganje

Laserji so naprave, ki z optičnim ojačanjem ustvarjajo specializirane oblike svetlobe. V poskusu ekipe samoorganizirajoči se laser sestavljajo delci, dispergirani v tekočini z visokim ojačanjem, ki ima znatne zmogljivosti ojačanja svetlobe. Ko se delci združijo do določene velikosti, lahko s pomočjo zunanje energije oddajajo lasersko svetlobo. Raziskovalci so pokazali, kako lahko nadzorujejo emisijo laserja s segrevanjem delcev »Janus« z laserjem, ki ima prevleko, ki absorbira svetlobo, zaradi česar se delci samoorganizirajo v grozde. Z uravnavanjem intenzivnosti zunanjega laserja so lahko nadzorovali velikost in gostoto grozdov ter učinkovito upravljali lasersko emisijo.

Samoorganizirajoči laser in njegov vpliv na tehnologijo laserskega oblaganja

Raziskovalna skupina je pokazala, kako lahko z ogrevanjem različnih Janusovih delcev premikajo svetleče grozde v prostoru, kar poudarja visoko prilagodljivost sistema. Poleg tega bi Janusovi delci lahko delovali skupaj in tvorili nove strukture grozdov, ki presegajo preprosto superpozicijo, na primer spreminjanje oblik in povečanje moči oddajanja svetlobe. Ta mehanizem ima podobnosti z Lasersko oblaganje, ki natančno krmili laserje za nanašanje funkcionalnih premazov na površine materialov. Samoorganizirajoči se laserski sistem postavlja temelje za bolj inteligentno in prilagodljivo Lasersko oblaganje procesov.

Dr. Giorgio Volpe, še en soavtor z oddelka za kemijo University College London, je poudaril: »Laserska tehnologija se pogosto uporablja v medicinskem, komunikacijskem in industrijskem proizvodnem sektorju, kot je na primer v ...« Lasersko oblaganje za izboljšanje odpornosti komponent proti obrabi in koroziji. Laserji z biomimetičnimi lastnostmi bodo spodbudili razvoj materialov naslednje generacije, ki bodo bolj odporni, avtonomni in trpežni, idealni za uporabo v zaznavanju, nekonvencionalnem računalništvu, novih svetlobnih virih in zaslonih. Še posebej v kombinaciji s samoorganizirajočimi se sposobnostmi, Lasersko oblaganje tehnologija obljublja učinkovitejše in varčnejše inteligentne površinske obdelave.«

Prihodnost laserskega oblaganja: od samoorganizirajočih se laserjev do naprednih površinskih obdelav

Naslednji korak raziskovalne skupine se bo osredotočil na izboljšanje avtonomnega delovanja laserja in njegovih "biokemičnih" lastnosti. Zgodnje uporabe te tehnologije bi lahko bile usmerjene v razvoj pametnih elektronskih črnilnih zaslonov naslednje generacije. Integracija samoorganizirajočih se laserjev v Lasersko oblaganje bi lahko spodbudilo tudi razvoj fleksibilne proizvodnje in rekonfigurabilnih naprav. Kot samoorganizirajoči se laserji in Lasersko oblaganje Čeprav se tehnologije še naprej zbližujejo, se bo njihov prihodnji vpliv čutil ne le v tehnologiji prikazovalnikov, temveč tudi v letalski, avtomobilski in drugih panogah, ki zahtevajo visoko natančnost. Lasersko oblaganjePotencial za to rekonfigurabilno Lasersko oblaganje Sistem za revolucijo v obdelavi materialov je ogromen.