Međunarodni tim u kojem su i znanstvenici s Instituta Ruđer Bošković objavio je novi teorijski model koji objašnjava ponašanje nanočestica kad su izložene svjetlu, priopćeno je.
Istraživački tim pod vodstvom Stefana A. Mezzasalme s Ruđera i Mareka Grzelczaka iz Centra za fiziku materijala (CFM) u Španjolskoj, u suradnji s Robertom Morandottijem iz Kanade (INRS) je u časopisu Advanced Materials objavio rad za koji se kaže da bi mogao imati značajan utjecaj na područje mekane robotike te autonomnih i samokretnih strojeva.
Novi teorijski model objašnjava kako nanočestice prolaze kroz samooscilaciju pod svjetlom te što utječe na njihovu površinsku temperaturu i sklonost grupiranju u tekućini. Samooscilacije se događaju u širokom spektru frekvencija. To je poput otkrića da glazba može biti umirujuća i mirna ili živahna i dinamična, te da te čestice imaju svoj ritam i zvuk, kažu u priopćenju.
Čestice mogu izvoditi dinamičan ples
Kako bi potvrdili svoju hipotezu, istraživači su proveli niz novih laserskih eksperimenata u kojima su koristili zlatne nanocjevčice koje periodično mijenjaju svoju sklonost grupiranju pod svjetlom. Time su demonstrirali sposobnost fototermalnog efekta da pokrene dinamične i kompleksne interakcije na makroskopskoj razini.
“Istražili smo kako nanočestice raspršene u običnoj tekućini poput vode reagiraju na svjetlo, kako se zagrijavaju i pokazuju nepredvidive obrasce kretanja. Rezultati do kojih smo došli otkrivaju područje u kojem se ove čestice ne kreću samo mehanički nego mogu izvoditi dinamičan ples, mijenjajući svoje pokrete od smirenih i nježnih do živahnih i nepredvidivih”, objašnjava Mezzasalma iz Laboratorija za optiku i optičke tanke slojeve IRB-a.
Istraživanje nudi intrigantan uvid u budućnost meke robotike, autonomnih i samokretnih strojeva sve do veličine nanočestica, kod kojih se komplicirani sustavi mogu konstruirati kako bi sami oscilirali i izvodili različite pokrete, od metodičnih i predvidljivih do dinamičnih i hirovitih. Primjene su također zamislive u raznim područjima gdje se koriste svjetlom pokretani uređaji.
“Otkriće proširuju naše temeljno razumijevanje kako koloidne nanočestice metala mogu reagirati na svjetlo. Jednostavno rečeno, otkrili smo da nanočestice u tekućini mogu plesati u svom ritmu kad su izložene kontinuiranoj iluminaciji. To bi moglo otvoriti uzbudljive nove mogućnosti u razvoju malih strojeva i senzora koji idu izvan okvira mekanih robota”, zaključio je Stefano A. Mezzasalma.
(Hina)