研究人员开发出一种“智能”水凝胶 可让光束之间相互“交流”

2020-02-11

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图片来历:McMaster University

麦克马斯特大学和哈佛大学的研讨人员之间协作诞生了一个新的渠道,在这个渠道上,光束能够经过固体物质互相沟通,为探究一种新的核算方法奠定了根底。

他们的研讨成果宣布在2月3日的《美国国家科学院院刊》上。

麦克马斯特大学化学和化学生物学副教授卡拉切尔维·萨拉瓦纳姆图(Kalaichelvi Saravanamuttu)解说说,这项技能将哈佛大学团队开发的一种水凝胶与在她的试验室里进行的光操作和丈量技能结合在了一同,她的试验室专门研讨对光有反响的资料的化学。

这种半透明的资料在外观上类似于覆盆子果冻,它交融了光呼应分子,这些分子的结构在光的存鄙人会发生改变,赋予这种凝胶特别的性质,既能包容光束,又能在光束之间传输信息。

通常情况下,光束在传输进程中会变宽,但这种凝胶能够在传输进程中包括激光丝,就像光经过管道相同。

当多束激光(每束约为人类头发直径的一半)经过同一种资料照耀时,研讨人员能够确认,即便它们的光场底子没有堆叠,它们也会影响互相的强度——这一事实证明这种凝胶是“智能的”。

Saravanamuttu解说道,这些光丝之间的互相作用能够被中止、发动、办理和读取,然后发生可猜测的、高速的输出:一种能够被开发成无电路核算的信息方法。

“尽管它们是分隔的,但它们依然能够看到对方,并因此而改动。”她说,“咱们能够幻想,从长远来看,运用这种智能呼应来规划核算操作。”

Saravanamuttu试验室的研讨生,论文作者之一,德里克·莫里姆(Derek Morim)说,尽管光核算的更广泛概念自身是一个独自的且正在开展的范畴,但这项新技能引入了一个有期望的渠道。

他说:“咱们不只能够规划出光呼应资料,在有光的情况下可逆地改动它们的光学、化学和物理特性,并且咱们能够运用这些改变来创立光的通道,或自捕获光束,然后引导和操作光。”“进一步的研讨可能会让咱们规划出更杂乱的资料,以特定的方法操控光线和资料。”

哈佛大学约翰·A·保尔森工程与运用科学学院的研讨生阿莫斯·米克斯(Amos Meeks)说,这项技能有助于推动全光核算的理念,即只运用光束进行核算。

“现在大多数的核算运用硬资料,如金属线、半导体和光二极管,来将电子元件与光连接起来。”米克斯说,他也是这项研讨的作者之一。“一切光学核算背面的主意是去除那些刚性元件,用光来操控光线。幻想一下,例如,一个彻底柔软、没有电路的机器人,由来自太阳的光驱动。”

原文来历:https://phys.org/news/2020-02-intelligent-interaction-material.html