首個氣流調(diào)諧液滴激光器出現(xiàn)

  ICC訊 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)評論》雜志。

圖片來源：物理學(xué)家組織網(wǎng)

  荷葉具有顯著的自潔特性，在荷葉表面，水滴不會變平，而是會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達(dá)一個月的時間里保持穩(wěn)定，而目前的“液滴激光器”不能在開放環(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，是因為它蒸發(fā)得非常緩慢，并且具有相對較大的表面張力。然后研究團(tuán)隊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，液滴幾乎能完美地保持球形，持續(xù)時間長達(dá)30天。

  研究人員表示，數(shù)學(xué)計算顯示，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)也會保持不變。據(jù)目前所知，這是第一個可通過氣流調(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，且打印出來的液滴陣列無需進(jìn)一步處理即可工作。

  研究團(tuán)隊指出，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的傳感器或光通信設(shè)備，有望催生更靈敏的氣流探測器或更便宜的光纖通信設(shè)備。