日本研究人员开发出可通过风力调节的“液体激光器”

近日，日本筑波大学的研究人员开发了一种基于液滴的可调谐激光器，该激光器可以喷墨打印，颜色可以根据形状变化，从而为将来更便宜、更灵活的光学通信设备提供技术支持。

该大学的能源材料科学研究中心的科学家们展示了一种简单生产离子液体微滴的方法，这种微滴可以作为灵活、持久和气动可调的激光器工作。研究团队表示，与现有的不能在大气中工作的“液滴激光器”不同，这项新开发可能使激光器能够在日常环境中使用。研究人员利用人工“莲花效应”创造出可以像激光一样工作的液滴，同时保持稳定长达一个月。

在这项新的研究中，一种名为1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（EMIBF4）的离子液体与一种染料混合，使其成为一束激光。选择这种液体是因为它蒸发缓慢，并且具有相对较大的表面张力。然后，在石英基底上涂上微小的氟化硅纳米颗粒，使其表面排斥液体。当EMIBF4从一个吸管沉积在上面时，微小的液滴几乎完全保持球形。研究人员表明，该液滴至少可以保持30天的稳定性。

论文第一作者Hiroshi Yamagishi教授评论说："通过数学计算预测，即使暴露在气体对流中，液滴的理想形态和光学特性仍然存在。形状和对蒸发的稳定性使液滴在用激光泵浦源激发时能够保持光学共振。吹氮气可以通过轻微变形液滴的形状使激光峰值在645nm-662nm范围内移动。

激光液滴还可以用作非常敏感的湿度传感器或气流检测器。研究人员随后采用了一个配备有可与粘稠液体一起工作的打印头的商用喷墨打印设备。打印出来的激光液滴阵列无需进一步处理就能工作。

这项研究结果表明，这种生产方式具有高度的可扩展性且易于执行。因此，这项技术可以很容易地应用于制造廉价的传感器或光通信设备，从而带来新的气流探测器或更便宜的光纤通信。