그들은 자외선을 사용하여 열 팽창 계수가 크기 때문에 선택된 특정 유형의 2,4-디니트로아니솔 결정을 구부리기 시작했습니다. 선택한 UV 파장은 재료의 흡수 피크와 일치하여 가열됩니다.
면밀히 관찰한 결과 UV가 갑자기 켜지거나 꺼졌을 때 복잡한 움직임이 드러났으며, 이는 1.2ms 동안 100° 굽힘으로 기하급수적으로 증가(또는 감소)한 것으로 판명되었고, 그 위에 중첩되어 ~±0.05° 기계적 링잉이 발생했습니다. 수정의 390Hz 기계적 공진 주파수.
와세다 과학자인 코시마 히데코(Hideko Koshima)는 “우리는 우연히 광열 효과로 유도된 빠르고 작은 자연 진동을 발견했습니다. 또한 자연진동을 광열 공진시켜 고속, 대형 굽힘을 달성했다”고 말했다.
그런 다음 팀은 공진 주파수에서 UV를 펄싱하여 더 많은 움직임을 얻기 위해 빠른 경련의 발견을 활용했습니다. 이미지 왼쪽, 확장된 6Hz 자극을 가진 0.15mm 길이 390mm 두께의 크리스탈.
자세한 수학적 모델링은 이것이 순전히 열 효과이며 다른 재료에 광범위하게 적용할 수 있고 광학 에너지를 기계 에너지로 변환하는 데 효율적이라는 것을 밝혔습니다.
"우리의 연구 결과는 모든 빛을 흡수하는 크리스탈이 공명된 자연 진동을 통해 고속의 다양한 작동을 나타낼 수 있음을 보여줍니다."라고 Koshima는 말했습니다. "이것은 광열 결정의 응용에 대한 문을 열어 결국 고속 작동 기능을 갖춘 실제 소프트 로봇으로 이어질 수 있습니다."
이 작업은 Nature Communications에 게재된 '결정체의 다목적 고속 작동을 위한 광열 유도 자연 진동'에 설명되어 있습니다.
전체 보고서는 비용 없이 읽을 수 있으며 수학이 측정값과 얼마나 정확하게 일치하는지 확인하는 경우에만 살펴볼 가치가 있습니다.