紙基陶瓷可制成隨機激光器

據(jù)每日科學網(wǎng)近日報道，來自意大利羅馬大學和德國慕尼黑技術(shù)大學的國際團隊，創(chuàng)建了第一個基于纖維素紙的可控隨機激光器，其成功利用了陶瓷二氧化鈦的光散射效應。發(fā)表在最新一期《高級光學材料》雜志上的論文，詳細闡述了科研人員“將生物結(jié)構(gòu)應用于隨機激光器模板的技術(shù)”。

一般而言，激光器有兩個重要組成部分：首先，需要放大光的介質(zhì)；其次，將光保持在介質(zhì)中的結(jié)構(gòu)。經(jīng)典激光器使用鏡子對準目標均勻地排列和發(fā)射光線。與這種借助反射鏡反射的反饋機制完全不同的是，隨機激光器的反饋機制是以隨機散射為基礎的，其內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)也能發(fā)射光線，但是光線散射方向各異。

慕尼黑技術(shù)大學斯特勞賓科學中心關注生物聚合物領域的材料合成研究，利用自然和生物材料的模型開發(fā)新的材料和技術(shù)。在實驗中，他們用有機金屬化合物原鈦酸四乙酯浸漬常規(guī)的實驗室濾紙，待干燥后將之置于500攝氏度的溫度中，生成了通常用在防曬霜中的陶瓷二氧化鈦。

防曬霜的防曬效果是基于二氧化鈦的強烈光散射效應，隨機激光器也利用了這一效應。研究團隊認為，濾紙中的長纖維可形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，因此可以作為隨機激光器的結(jié)構(gòu)模板使用。

研究人員還發(fā)現(xiàn)，在光譜儀的幫助下，他們能夠區(qū)分結(jié)構(gòu)模板材料中不同波長的激光并將其單獨定位、彼此分開。雖然隨機激光器的發(fā)展仍在起步階段，但鑒于它的多方向性且多種顏色等功能特點，可用作微型開關或檢測結(jié)構(gòu)變化。（記者 房琳琳）

(責編：陰重宇(實習生)、賀迎春)