باستخدام ضوء الأشعة فوق البنفسجية ، شرعوا في ثني نوع معين من بلورات 2,4،XNUMX-dinitroanisole - تم اختيارها بسبب معامل التمدد الحراري الكبير. يتطابق الطول الموجي للأشعة فوق البنفسجية المحدد مع ذروة الامتصاص في المادة ، مما يؤدي إلى التسخين.
كشفت المراقبة الدقيقة عن حركة معقدة عند تشغيل (أو إيقاف) الأشعة فوق البنفسجية فجأة ، والتي تبين أنها ارتفاع أسي (أو هبوط) إلى انحناء 1.2 درجة على مدى 100 مللي ثانية ، وفرضها فوق ذلك ، رنين ميكانيكي ~ ± 0.05 درجة عند تردد الرنين الميكانيكي البالغ 390 هرتز للبلور.
قال عالِم واسيدا هيديكو كوشيما: "اكتشفنا بالصدفة اهتزازًا طبيعيًا سريعًا وصغيرًا ناتجًا عن التأثير الحراري الضوئي". "علاوة على ذلك ، حققنا انحناءًا عالي السرعة وكبيرًا من خلال صدى الاهتزاز الطبيعي ضوئيًا."
ثم استغل الفريق اكتشاف هذا النفض السريع للحصول على مزيد من الحركة ، عن طريق نبض الأشعة فوق البنفسجية على تردد الرنين - تركت الصورة، كريستال بسمك 6 مم بطول 0.15 مم مع تحفيز موسع 390 هرتز.
كشفت النمذجة الرياضية التفصيلية أن هذا تأثير حراري بحت ، وقابل للتطبيق على نطاق واسع على المواد الأخرى ، وأنه فعال في تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة ميكانيكية.
قال Koshima: "تُظهر النتائج التي توصلنا إليها أن أي بلورة ماصة للضوء يمكن أن تظهر تشغيلًا عالي السرعة ومتعدد الاستخدامات من خلال الاهتزازات الطبيعية ذات الصدى". "يمكن أن يفتح هذا الأبواب أمام تطبيقات البلورات الحرارية الضوئية ، مما يؤدي في النهاية إلى روبوتات واقعية واقعية ذات قدرة تشغيل عالية السرعة."
تم وصف العمل في "الاهتزاز الطبيعي المستحث بالحرارة الضوئية لتشغيل البلورات متعدد الاستخدامات وعالي السرعة" ، المنشور في Nature Communications.
الورقة الكاملة متاحة للقراءة بدون دفع ، وتستحق النظر فقط لمعرفة مدى دقة الرياضيات في مطابقة القياسات.
عرض المزيد : وحدات IGBT | شاشات الكريستال السائل | مكونات إلكترونية