由印度理工大学主办 信用:Petr Kratochvil/公有领域 光开关允许利用光传输信息，这将有助于未来超快光存储单元的发展
利用化学中通常用于气体吸收的飞秒激光，ITMO大学的科学家展示了如何基于可以在体外合成的金属-有机框架创建全光开关
这项研究发表在《Angewandte Chemie》杂志上
当前的设备基于电子的运动来传输信息
据预计，对光子进行运算的计算元件将工作得更快、更有效，并且消耗更少的能量
但是为了实现光学计算，必须解决一些理论和工程问题
其中之一是实现可靠、节能和低成本的灯光控制
“今天所有的数字电子产品都是建立在所谓的触发器上的，”该论文的作者之一、印度理工大学的初级研究员尼基塔·库拉琴科夫解释道
“这些设备用于在零和一两种状态之间切换
对于将来可能取代电子设备的光学设备，我们还需要一个特殊的开关
" 这种转换的选择之一是金属有机框架
这是一类结合了晶格物质和有机化合物特性的功能材料
但是，为了开发光学计算设备，最重要的方面是，一些多荧光体含有特殊的光致变色化合物，当暴露在光下时，这些化合物能够改变它们的光学性质
然而，这一过程通常发生在相对长的时间内，从几分钟到几天，这对于诸如开关之类的结构的实际应用有很大的限制
由瓦伦丁·米利奇科(Valentin Milichko)领导的ITMO大学俄罗斯-法国实验室的一组科学家走了一条不同的道路——研究人员使用了不含任何光致变色化合物的标准金属-有机框架，这些框架已经在化学工业中使用了很长时间
尼基塔·库拉琴科夫说:“我们决定使用一组多器官功能衰竭模型，这些模型证明了在压力、温度等外部刺激下它们的结构会发生变化。”
“在这些金属有机框架中有HKUST 1号
它在气体吸收领域的研究非常充分，但是没有人能够想到它的性质，以及它的结构，在暴露于光下时会发生显著的变化
" HKUST-1金属有机框架的实验表明，当受到红外激光的超短脉冲时，这种多器官功能衰竭突然开始传输更少的光
尼基塔·库拉琴科夫解释说:“通过多光子晶体光纤的光子数量减少了大约100倍。”
“转换周期达到几十毫秒
这比现有的基于财政部的有机系统好两到三个数量级
" 研究人员发现，红外激光产生的飞秒冲击实际上足以将金属有机框架中的水分蒸发掉
对于激光发射的光，多孔膜变得不太透明
但是一旦灯灭了，框架会从空气中重新吸收水分子，并回到初始状态
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