Sử dụng ánh sáng tia cực tím, họ bắt đầu bẻ cong một loại tinh thể 2,4-dinitroanisole cụ thể – được chọn vì hệ số giãn nở nhiệt lớn của chúng. Bước sóng UV được chọn phù hợp với đỉnh hấp thụ trong vật liệu, dẫn đến sự gia nhiệt.
Quan sát kỹ cho thấy một chuyển động phức tạp khi UV được bật (hoặc tắt) đột ngột, hóa ra đó là sự tăng (hoặc giảm) theo cấp số nhân đến mức uốn cong 1.2° trong 100 mili giây và, chồng lên trên đó, một tiếng chuông cơ học ~±0.05° tại tần số cộng hưởng cơ học 390Hz của tinh thể.
Nhà khoa học Waseda Hideko Koshima cho biết: “Chúng tôi tình cờ phát hiện ra rung động tự nhiên nhanh và nhỏ do hiệu ứng quang nhiệt gây ra. “Hơn nữa, chúng tôi đã đạt được tốc độ uốn cong lớn và tốc độ cao bằng cách cộng hưởng quang nhiệt với rung động tự nhiên.”
Sau đó, nhóm đã khai thác khám phá về sự co giật nhanh này để có thêm chuyển động, bằng cách phát xung tia cực tím ở tần số cộng hưởng – hình ảnh trái, tinh thể dày 6mm dài 0.15 mm với kích thích 390Hz mở rộng.
Mô hình toán học chi tiết tiết lộ rằng đây hoàn toàn là một hiệu ứng nhiệt, và do đó có thể áp dụng rộng rãi cho các vật liệu khác, và nó hiệu quả trong việc chuyển đổi năng lượng quang học thành năng lượng cơ học.
Koshima cho biết: “Phát hiện của chúng tôi cho thấy rằng bất kỳ tinh thể hấp thụ ánh sáng nào cũng có thể thể hiện khả năng truyền động linh hoạt, tốc độ cao thông qua các rung động tự nhiên được cộng hưởng. “Điều này có thể mở ra cánh cửa cho các ứng dụng của tinh thể quang nhiệt, cuối cùng dẫn đến các robot mềm ngoài đời thực với khả năng truyền động tốc độ cao.”
Công trình được mô tả trong "Rung động tự nhiên do quang nhiệt tạo ra để truyền động tinh thể linh hoạt và tốc độ cao", được xuất bản trên tạp chí Nature Communications.
Toàn bộ bài báo có sẵn để đọc mà không phải trả tiền và đáng để xem nếu chỉ để xem toán học khớp với các phép đo chính xác đến mức nào.
Xem thêm : Mô-đun IGBT | Màn hình LCD | Linh kiện điện tử