物理科技生物学-PHYICA

利如月じゅり用自然制造出革命性的光学材料

纳米技术 2022-01-11 23:58:15

休斯顿大学的珍妮·凯文 一个国际研究小组报告了一种保护无人机、监控摄像机和其他设备免受激光攻击的新方法,激光攻击会使设备失效或毁坏

信用:Pexels 一个国际研究小组报告了一种保护无人机、监控摄像机和其他设备免受激光攻击的新方法,激光攻击会使设备失效或毁坏

这种能力被称为光限幅

这项发表在《自然通讯》杂志上的工作也描述了一种不使用电子设备的优越的电信交换方式;取而代之的是,他们使用全光学的方法来提高互联网通信的速度和容量

这可能会消除从4GLTE到5G网络的障碍

该团队报告称,利用自然产生的细菌产生的碲纳米棒制成的材料是一种有效的非线性光学材料,能够保护电子设备免受高强度光脉冲的影响,包括针对飞机、无人机或其他关键系统的廉价家用激光器发射的光脉冲

研究人员将这种材料及其性能描述为下一代光电和光子器件的首选材料

休斯顿大学的物理学教授、该论文的作者之一谢默斯·柯伦说,虽然大多数光学材料都是化学合成的,但使用生物基纳米材料被证明更便宜、毒性更小

“我们找到了一种更便宜、更容易、更简单的方法来制造这种材料,”他说

“我们让自然母亲来做

" 新的发现来自于柯兰和他的团队早期的工作,与沃纳·J

都柏林三一学院的布劳和美国大学的罗恩·奥勒姆兰

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地质调查

柯伦最初合成纳米复合材料是为了检验它们在光子学领域的潜力

他拿着一个u盘

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以及该作品的国际系列专利

贝氏芽孢杆菌菌株MLTeJB,由聚集的Te(0)碎片组成;细菌和周围的杆状物一样容易被发现

信用:USGS 研究人员指出,使用细菌制造纳米晶体表明了一种环境友好的合成途径,同时产生了令人印象深刻的结果

“对这种材料的非线性光学测量揭示了强烈的可饱和吸收和非线性光学灭绝,这是由时间和波长范围内的米氏散射引起的,”他们写道

“在这两种情况下,碲粒子显示出比石墨烯更好的光学非线性

" 柯伦说,非常高强度的光,如激光发出的光,会对某些材料产生不可预测的偏振效应,物理学家一直在寻找能够承受这种效应的合适的非线性材料

他说,一个目标是一种可以有效降低光强度的材料,从而允许开发一种可以防止光损伤的设备

他说,研究人员使用由生物生成的元素碲纳米晶体和聚合物组成的纳米复合材料来构建电光开关——一种用于调制光束的电子设备——它不受激光的损伤

Oremland指出,目前的工作源于30年的基础研究,源于他们最初发现的亚硒酸盐呼吸细菌,以及细菌形成元素硒的离散包这一事实

“从那以后,我们在元素周期表中向下迈出了一步,了解到碲氧阴离子也可以做到这一点,”他说

“碲在纳米光子学领域有潜在应用的事实是一个意外的惊喜

" 布劳说,生物生成的碲纳米棒特别适用于中红外范围的光子器件应用

“这一波长范围正在成为一个热门的技术课题,因为它可用于生物医学、环境和安全相关的传感,以及激光加工,并为光纤和自由空间通信打开新的窗口

" 这项工作将继续扩大该材料在全光电信交换机中的应用潜力,柯伦说,这对于扩大宽带容量至关重要

“我们需要对光纤进行大量投资,”他说

“我们需要更大的带宽和交换速度

我们需要全光开关来做到这一点

"

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