通過模仿生命系統(tǒng)的特征,，自組織激光有望帶來用于傳感,、計算、光源和顯示器的新材料,。據(jù)近日《自然·物理》雜志發(fā)表的一項研究,，英國倫敦帝國理工學(xué)院和倫敦大學(xué)學(xué)院的研究人員展示了第一個自發(fā)自組織激光設(shè)備,，它可以在條件變化時重新配置,。這項創(chuàng)新將有助于開發(fā)能更好地模仿生物特性的智能光子材料，如響應(yīng)性,、適應(yīng)性,、自我修復(fù)和集體行為。

雖然許多人造材料具有先進的性能,，但要將生物材料的多功能性結(jié)合起來以適應(yīng)各種情況,，還有很長的路要走。例如,，人體的骨骼和肌肉會不斷重組其結(jié)構(gòu)和組成,，以更好地維持不斷變化的體重和運動水平。

該研究論文合著者,、帝國理工學(xué)院物理系的里卡多·薩皮恩扎教授表示,，新激光器大部分是由晶體材料設(shè)計的，具有精確和靜態(tài)的特性,，它能夠融合結(jié)構(gòu)和功能,、自我重組并像生物材料一樣進行協(xié)作，這在模擬生物材料典型結(jié)構(gòu)和功能之間不斷演變的關(guān)系方面邁出了第一步,。

激光是放大光以產(chǎn)生一種特殊形式的光的裝置,。該團隊實驗中的自組織激光是由分散在液體中的微粒組成的，這種液體具有放大光的能力,。一旦足夠多的微粒聚集在一起,，它們就可以利用外部能量產(chǎn)生激光。

研究人員用外部激光來加熱一個Janus粒子（一側(cè)涂有吸光材料的粒子）,，微粒聚集在該粒子周圍,。這些微粒簇產(chǎn)生的激光可以通過改變外部激光的強度來開啟和關(guān)閉，這反過來又控制了激光簇的大小和密度,。

該團隊還展示了如何通過加熱不同的Janus粒子,，在空中轉(zhuǎn)移激光集群，展示了該系統(tǒng)的適應(yīng)性,。Janus粒子還可以協(xié)作,，例如改變它們的形狀和提高它們的激光功率。

論文合著者,、倫敦大學(xué)學(xué)院化學(xué)系的喬治奧·沃爾普博士說：“如今,，激光在醫(yī)學(xué)、電信以及工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用已經(jīng)非常普遍,。這種‘栩栩如生’的激光器有助于開發(fā)用于傳感應(yīng)用,、非常規(guī)計算、新型光源和顯示器的堅固,、自主和耐用的下一代材料和設(shè)備,?！?/p>

接下來，該團隊將研究如何改善激光器的自主行為,，使其更加鮮活靈動,。這項技術(shù)的第一個應(yīng)用可能是用于智能顯示器的下一代電子墨水。