Dengan menggunakan sinar UV, mereka membengkokkan kristal 2,4-dinitroanisole jenis tertentu – dipilih karena koefisien muai panasnya yang besar. Panjang gelombang UV yang dipilih cocok dengan puncak serapan dalam material, menghasilkan pemanasan.
Pengamatan yang cermat mengungkapkan gerakan yang rumit ketika UV dihidupkan (atau dimatikan) secara tiba-tiba, yang ternyata merupakan kenaikan (atau penurunan) eksponensial ke tikungan 1.2° selama 100 ms dan, ditumpangkan di atasnya, dering mekanis ~±0.05° pada frekuensi resonansi mekanik kristal 390Hz.
“Kami secara kebetulan menemukan getaran alami yang cepat dan kecil yang disebabkan oleh efek fototermal,” kata ilmuwan Waseda, Hideko Koshima. “Selain itu, kami mencapai pembengkokan berkecepatan tinggi dan besar dengan meresonansi getaran alami secara fototermal.”
Tim kemudian mengeksploitasi penemuan kedutan cepat ini untuk mendapatkan lebih banyak gerakan, dengan memancarkan UV pada frekuensi resonansi – gambar kiri, kristal tebal 6mm panjang 0.15mm dengan stimulasi 390Hz yang diperpanjang.
Pemodelan matematis terperinci mengungkapkan bahwa ini murni efek termal, dan secara luas berlaku untuk bahan lain, dan efisien dalam mengubah energi optik menjadi energi mekanik.
“Temuan kami menunjukkan bahwa kristal penyerap cahaya apa pun dapat menunjukkan aktuasi serbaguna berkecepatan tinggi melalui getaran alami yang beresonansi,” kata Koshima. “Ini dapat membuka pintu untuk penerapan kristal fototermal, yang pada akhirnya mengarah ke robot lunak kehidupan nyata dengan kemampuan aktuasi berkecepatan tinggi.”
Pekerjaan ini dijelaskan dalam 'Getaran alami yang diinduksi secara fototermal untuk aktuasi kristal yang serbaguna dan berkecepatan tinggi', diterbitkan di Nature Communications.
Makalah lengkap tersedia untuk dibaca tanpa pembayaran, dan patut dilihat jika hanya untuk melihat seberapa akurat matematika cocok dengan pengukuran.
Lihat lebih banyak: modul IGBT | Layar LCD | Komponen Elektronik