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消息:人工“向日葵”材料問世

2019-11-07 14:37:19來源:科技日?qǐng)?bào)

據(jù)英國(guó)《自然·納米技術(shù)》雜志近日發(fā)表的論文,美國(guó)科學(xué)家報(bào)告了一種新問世的向日葵材料,可以完美地和光束方向保持一致。該材料呈圓柱體形...

據(jù)英國(guó)《自然·納米技術(shù)》雜志近日發(fā)表的論文,美國(guó)科學(xué)家報(bào)告了一種新問世的“向日葵”材料,可以完美地和光束方向保持一致。該材料呈圓柱體形狀,具有“人工向光性”,能夠隨著光束而動(dòng)——就像向日葵隨太陽轉(zhuǎn)動(dòng)一樣。

向光性在自然界非常普遍,指的是生物體為了覓食或繁衍的目的,隨光源而動(dòng)。譬如植物的向光性可以使植物獲得更多的光照,進(jìn)而提高光合作用,維持植物更好地生長(zhǎng)。

但是向光性產(chǎn)生的確切機(jī)理仍在研究之中,而且,這一在植物中十分常見的特性卻不容易模擬。長(zhǎng)期以來,“人工向光性”一直難以實(shí)現(xiàn),因?yàn)橐诓牧铣煞趾吞匦灾g達(dá)成適當(dāng)?shù)钠胶猓浅S须y度。

此次,美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校研究人員賀曦敏和同事,將一種可以有效吸收光并將光轉(zhuǎn)化為熱的光敏納米材料與一種受熱時(shí)會(huì)收縮的熱敏聚合物結(jié)合起來,將其做成小型圓柱體形狀。使用光進(jìn)行照射時(shí),圓柱體吸收光,溫度升高,但是只有面向光源的一面如此。隨著材料向光一面的收縮,圓柱體朝光束彎曲。一旦圓柱體頂端與光束對(duì)齊,此時(shí)處于光影中的柱體下部開始冷卻、膨脹并停止運(yùn)動(dòng)。這些圓柱體可以持續(xù)隨著光束轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)向幅度非常廣。

研究人員認(rèn)為,這項(xiàng)研究或可用于提高光捕獲材料的效率,因?yàn)樽钚卵邪l(fā)的這種圓柱體材料會(huì)自動(dòng)彎曲,使其頂端受到最大量的光照。

責(zé)任編輯:孫知兵

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