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Science/Research 詳細

色を変えるカメレオンに触発されてナノレーザを開発

June, 27, 2018, Evanston--カメレオンがターコイズから、ピンク、オレンジ、グリーンと色を変えるように、自然のデザイン原理が効果を表す。複雑なナノメカニクスが静かに、楽々と機能し、環境に合致するようにカメレオンの皮膚をカムフラージュする。
 自然からヒントを得てノースウエスタン大学(Northwestern University)のチームは、カメレオンと同じメカニズムを使い色を変える新しいナノレーザを開発した。研究成果は、スマートフォン、TVのフレキシブル光ディスプレイ、ウエアラブルフォトニックデバイス、歪を計測する超高感度センサの進歩に道を開く。
 論文の共同責任著者Teri W. Odomは、「カメレオンは、皮膚のナノ結晶間の間隔を制御することで簡単に色を変えることができる。われわれの観察では、それが色を決めることがわかった。表面構造に基づいたこの彩色は化学的に安定でロバストである」と説明している。
 研究成果は、Nano Lettersに発表された。
 カメレオンが皮膚のナノ結晶の間隔を制御するのと同じ方法で、研究チームのレーザは、伸縮可能ポリママトリクス上の金属ナノ粒子の周期アレイを利用する。マトリクスが伸びるとナノ粒子を引っ張って間隔が離れ、収縮するとナノ粒子が接近するので,レーザから発振される波長が変わり、したがって色も変わる。
「つまり、エラストマ物質を伸ばしたり解放したりすることで,自由に発光色を選択することができる」とOdomは説明している。
 結果としてのレーザはロバスト、可変、可逆的であり、歪に対して高感度である。これらの特性は、応答性のよいディスプレイ、オンチップ光回路、多重光通信のアプリケーションで重要である。
(詳細は、www.northwestern.edu)