تولید ماده ای که حسگرهای پیشرفته را متحول میکند

الاستومرهای بلور مایع (LCEs) در اصل لاستیک‌هایی (rubber) با ویژگی‌های کریستال مایع هستند و دارای کاربردهای جذابی به ویژه در حوزه نور، فوتونیک، ارتباطات از راه دور و پزشکی هستند.

این مواد می‌توانند هنگامی که در معرض نور، حرارت، گاز و محرک‌های دیگر قرار می‌گیرند، انحنا یابند، خمیده شوند، پیچ بخورند، چروک بخورند و کش بیایند.

چون این مواد تا حد زیادی واکنشی هستند، برای کاربردهایی مانند تولید عضلات مصنوعی و رگ‌های خونی، حسگرها، موتورهای ارتجاعی و سیستم‌های تحویل دارو ایده‌آل هستند. حتی می‌توان از این مواد به عنوان لیزر ارتجاعی فاقد آینه تنظیم‌پذیر نیز استفاده کرد.

پیتر پالفی-موهورای، پروفسور دانشگاه ایالتی کنت، سال‌ها با کارشناسانی در حوزه الاستومرهای کریستال مایع از سراسر دنیا همکاری داشته است.

اخیرا وی بر اساس مطالعات پیشین که در سال 2001 با همکاری «بهمن طاهری» انجام داده بود، اولین الاستومرهای کریستال مایع کلستریک را تولید کرده که دارای ویژگی‌های خاصی هستند. این ویژگی‌ها الاستومرها را قادر می‌سازند نور لیزر به طور دقیق و بدون استفاده از آینه ساطع کند و همزمان کش بیایند.

لیزرها دارای حفره‌هایی هستند که معمولا توسط آینه‌های ثابت ایجاد می‌شوند و جهیدن نور بین این آینه‌ها دارای فرکانس ویژه‌ای است. ماده ساطع‌کننده نور در حفره طول موج را تقویت کرده و این طول موج بعدا در فرکانس دقیقی درست مانند صدای خالص از یک ابزار موسیقی ساطع می‌شود.

در سال 2001، پالفری-موهورای به همراه بهمن طاهری و همکاران دیگرش، نخستین دانشمندانی بودند که نشان دادند می‌توانند از کریستال مایع برای جهاندن نور لیزر در جهت عقب و جلو در درون ماده و بدون نیاز به هر نوع آینه خارجی استفاده کنند. با این حال، کنترل دقیق این فرکانس انتشار لیزر در آن زمان ممکن نبود.

دانشمندان با استفاده از اطلاعات بدست‌آمده از پروژه قبلی و مطالعه کنونی، اولین الاستومرهای کریستال مایع را برای کاربرد در حسگرهای پیشرفته تولید کردند.

تیم علمی هم‌اکنون به دنبال تولید مواد جدیدی است که برای استفاده در لیزر قابل‌تنظیم عملکرد بهتری داشته باشند.

جزئیات این مطالعه در مجله Nature منتشر شده است.

 

No tags for this post.