新激光裝置用超快脈沖探測超材料

訊石光通訊網(wǎng) 2023/11/17 14:16:22

  ICC訊 一項基于激光的新技術(shù)提供了一種安全、快速的解決方案,可加速超材料的實際應用。這項技術(shù)由美國麻省理工學院工程師開發(fā),通過兩個激光器系統(tǒng)探測超材料,一個用于快速破壞結(jié)構(gòu),另一個用于測量其振動響應的方式,就像用木槌敲擊鐘并記錄其混響一樣。激光可在超材料的微小梁和支柱上產(chǎn)生振動,就好像結(jié)構(gòu)受到物理撞擊、拉伸或剪切一樣。此項研究發(fā)表在15日出版的《自然》雜志上。

  此項名為激光誘導共振聲波譜的新系統(tǒng),使用的超材料由普通聚合物制成,研究人員將其3D打印成由微觀支柱和橫梁制成的微型腳手架塔。每座塔都通過重復和分層單個幾何單元來形成圖案,當首尾相連地堆疊時,塔式排列可賦予整個聚合物新的特性。

  團隊構(gòu)建了一個桌面裝置,其中包括兩個超聲波激光器。一個用于激發(fā)超材料樣品的“脈沖”激光器和一個用于測量由此產(chǎn)生振動的“探測”激光器。

  該團隊在一塊不大于指甲蓋的芯片上打印了數(shù)百個微型塔,每個塔都有特定的高度和結(jié)構(gòu)。他們將這座超材料微型“城市”放置在雙激光器裝置中,然后用重復的超快脈沖激發(fā)每個塔,而第二臺激光器測量了塔的振動。

  利用超快激光脈沖,團隊可在幾分鐘內(nèi)激發(fā)并測量數(shù)百個微型結(jié)構(gòu)。這項新技術(shù)首次提供了一種安全、可靠和高通量的方法來動態(tài)表征微尺度超材料,并允許輕松地重建激光裝置。

新聞來源:科技日報

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