Il nuovo nanolaser sfrutta lo stesso meccanismo di cambio colore che un camaleonte usa per mimetizzare la sua pelle. Credito:Northwestern University
Come un camaleonte cambia colore dal turchese al rosa, dall'arancione al verde, i principi di progettazione della natura sono in gioco. La complessa nanomeccanica sta lavorando silenziosamente e senza sforzo per camuffare la pelle della lucertola per adattarla al suo ambiente.
Ispirato dalla natura, un team della Northwestern University ha sviluppato un nuovo nanolaser che cambia i colori usando lo stesso meccanismo dei camaleonti. Il lavoro potrebbe aprire la porta a progressi nei display ottici flessibili in smartphone e televisori, dispositivi fotonici indossabili e sensori ultrasensibili che misurano la deformazione.
"I camaleonti possono cambiare facilmente i loro colori controllando la distanza tra i nanocristalli sulla loro pelle, che determina il colore che osserviamo, " ha detto Teri W. Odom, Charles E. ed Emma H. Morrison Professore di chimica al Weinberg College of Arts and Sciences della Northwestern. "Questa colorazione basata sulla struttura superficiale è chimicamente stabile e robusta."
La ricerca è stata pubblicata ieri online sulla rivista Nano lettere . Odom, che è il direttore associato dell'International Institute of Nanotechnology della Northwestern, e George C. Schatz, Charles E. ed Emma H. Morrison Professore di Chimica a Weinberg, servito come autori co-corrispondenti del documento.
Allo stesso modo in cui un camaleonte controlla la distanza dei nanocristalli sulla sua pelle, il laser del team Northwestern sfrutta array periodici di nanoparticelle metalliche su un estensibile, matrice polimerica. Quando la matrice si allunga per allontanare le nanoparticelle o si contrae per avvicinarle, la lunghezza d'onda emessa dal laser cambia lunghezza d'onda, che cambia anche colore.
Il nuovo nanolaser sfrutta lo stesso meccanismo di cambio colore che un camaleonte usa per mimetizzare la sua pelle. Credito:Egor Kamelev
"Quindi, allungando e rilasciando il substrato elastomerico, potremmo selezionare il colore di emissione a piacimento, " disse Odom.
Il laser risultante è robusto, sintonizzabile, reversibile e ha un'elevata sensibilità allo sforzo. Queste proprietà sono fondamentali per le applicazioni in display ottici reattivi, circuiti fotonici su chip e comunicazione ottica multiplexata.
