纖維素紙基陶瓷可制成隨機激光器

　據(jù)報道,來自意大利羅馬大學(xué)和德國慕尼黑技術(shù)大學(xué)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(yīng)。

　　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(zhǔn)目標(biāo)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(chǔ)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(xué)斯特勞賓科學(xué)中心關(guān)注生物聚合物領(lǐng)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(yīng),隨機激光器也利用了這一效應(yīng)。研究團隊認(rèn)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(guān)或檢測結(jié)構(gòu)變化。