Ученые ИТМО создали металлические микрокапсулы, обратимо меняющие форму. Эксперты говорят, что эффект может использоваться для создания «разумных» сенсоров.
Ученые Нового физтеха и Химико-биологического кластера Университета ИТМО разработали управляемые наночастицы из жидких металлов, которые могут обратимо вероломствовать свою форму. Эксперты говорят, что в проекте данный эффект может быть использован, чтобы создавать ультракомпактные оптоэлектронные устройства, «разумные» сенсоры и сигнальные системы.
Управляемые оптические наноструктуры - совсем новая, но перспективная область в нанофотонике. Исследователи уже выучились создавать управляемые наноматериалы на основании кремния, но сделать металлические частицы, которые могли бы обратимо вероломствовать свою форму, пока еще не удавалось. Дело в том, что металлы очень непластичны - их внутренняя структура необратимо деформируется при нагревании.
Ученые ИТМО смогли решить эту проблему, изменив состав металлических частиц и саму их структуру. Частицы сделаны из галлия и его сплавов - у галлия одна из самых невысоких температур плавления среди всех металлов (всего 30 градусов Цельсия). Если нагревать его при обычных условиях, он очень живо начинает плавиться. Ведь если воздействовать на сферические частицы галлия фемтосекундным лазером в течение ультракороткого периода, то произошедшие внутри него деформации становятся обратимыми: после прекращения влияния лазером частицы из изогнутой формы возвращаются в сферическую.
«Используя фемтосекундное лазерное излучение, мы смогли немножко «подогреть» частицу, с помощью чего изменилась и ее форма. А если меняется форма частицы, то меняются ее оптические свойства. Этот эффект можно применять в сенсорике и в устройствах управления светом на микро- и наномасштабе», - рассказал младший научный сотрудник Нового физтеха Университета ИТМО Никита Кулаченков.