UV ışığını kullanarak, büyük termal genleşme katsayıları nedeniyle seçilen belirli bir tür 2,4-dinitroanizol kristalini bükmeye koyuldular. Seçilen UV dalga boyu, malzemedeki bir emme zirvesiyle eşleşerek ısınmaya neden olur.
Yakın gözlem, UV aniden açıldığında (veya kapatıldığında) karmaşık bir hareket ortaya çıkardı; bu, 1.2 ms'de 100°'lik bir üstel artış (veya düşüş) ve bunun üzerine eklendiğinde ~±0.05° mekanik çınlama olduğu ortaya çıktı. kristalin 390Hz mekanik rezonans frekansı.
Waseda bilim insanı Hideko Koshima, "Fototermal etkinin neden olduğu hızlı ve küçük doğal titreşimi tesadüfen keşfettik" dedi. "Ayrıca, doğal titreşimi fototermal olarak rezonansa sokarak yüksek hız ve büyük bükülme elde ettik."
Ekip daha sonra bu hızlı seğirme keşfinden yararlanarak daha fazla hareket elde etti ve UV'yi rezonans frekansında titreştirdi. sol resimUzatılmış 6Hz uyarımlı, 0.15 mm uzunluğunda 390 mm kalınlığında kristal.
Ayrıntılı matematiksel modelleme, bunun tamamen termal bir etki olduğunu ve diğer malzemelere geniş ölçüde uygulanabileceğini ve optik enerjiyi mekanik enerjiye dönüştürmede etkili olduğunu ortaya çıkardı.
Koshima, "Bulgularımız, ışığı emen herhangi bir kristalin, rezonansa giren doğal titreşimler yoluyla yüksek hızlı, çok yönlü harekete geçme sergileyebileceğini gösteriyor" dedi. "Bu, fototermal kristallerin uygulamalarına kapı açabilir ve sonuçta yüksek hızlı harekete geçirme kapasitesine sahip gerçek hayattaki yumuşak robotlara yol açabilir."
Çalışma, Nature Communications'da yayınlanan 'Kristallerin çok yönlü ve yüksek hızlı çalıştırılması için fototermal olarak indüklenen doğal titreşim' bölümünde anlatılıyor.
Makalenin tamamı ücretsiz olarak okunabilir ve yalnızca matematiğin ölçümlerle ne kadar doğru eşleştiğini görmek için bile göz atmaya değer.
Daha fazla göster : IGBT modülleri | LCD ekranlar | Elektronik Bileşenler