توسعه سطح فلزی فوق جاذب با فناوری لیزر فمتوثانیه توسط پژوهشگران اپتیک
در پژوهشی پیشرفته که توسط پروفسور چونلی گو، استاد اپتیک و فیزیک رهبری شده است، سطحی فلزی با ویژگیهای بسیار خاص و منحصربهفرد توسعه یافته است که به آن «فلز سیاه فوق جاذب» گفته میشود. این سطح فلزی با استفاده از فناوری لیزر فمتوثانیه و بافتدهی دقیق در مقیاسهای میکروسکوپی ساخته شده است. فرآیند به کار رفته در این تحقیق، ساختار سطح فلز را به گونهای تغییر میدهد که خواص فیزیکی و شیمیایی آن به طور قابل توجهی متفاوت از فلزات معمولی میشود.
لیزر فمتوثانیه، نوعی لیزر با پالسهای بسیار کوتاه در بازه زمانی فمتوثانیه (یک میلیونیم میلیاردیم ثانیه) است که امکان ایجاد تغییرات دقیق و کنترل شده در سطوح مواد را فراهم میکند. در این پروژه، این لیزر برای ایجاد بافتهای ریز و خاص بر روی سطح فلز به کار رفته است که باعث میشود سطح فلز ویژگیهای جاذب نور و مایعات را به طور چشمگیری افزایش دهد.
یکی از ویژگیهای کلیدی این سطح فلزی جدید، توانایی فوقالعاده آن در جذب نور است که آن را به یک ماده بسیار سیاه تبدیل میکند. این خاصیت باعث میشود که سطح فلز بتواند نور را به صورت گسترده جذب کند و بازتاب نور به حداقل برسد. این ویژگی میتواند کاربردهای گستردهای در زمینههای مختلف از جمله حسگرهای نوری، جذب انرژی خورشیدی و فناوریهای اپتیکی داشته باشد.
علاوه بر جذب نور، این سطح فلزی دارای خاصیت فوق جاذب مایعات نیز هست که به آن امکان میدهد مایعات را به سرعت و به طور کامل جذب کند. این ویژگی میتواند در کاربردهای صنعتی و علمی که نیاز به کنترل دقیق مایعات دارند، بسیار مفید واقع شود.
فرآیند ساخت این سطح فلزی شامل تاباندن پالسهای لیزر فمتوثانیه به سطح فلز است که باعث ایجاد ساختارهای میکروسکوپی و نانومتری میشود. این ساختارها باعث تغییر در زاویه تماس مایعات با سطح فلز و همچنین جذب نور میشوند. به این ترتیب، سطح فلز به یک ماده با خواص فیزیکی و شیمیایی کاملاً متفاوت تبدیل میشود که میتواند در فناوریهای نوین مورد استفاده قرار گیرد.
این تحقیق نشاندهنده پیشرفتهای چشمگیر در زمینه مهندسی سطح و کاربردهای لیزر در تغییر خواص مواد است. استفاده از لیزر فمتوثانیه به عنوان ابزاری دقیق برای ایجاد ساختارهای سطحی، امکان توسعه مواد با ویژگیهای سفارشی و پیشرفته را فراهم کرده است که میتواند در صنایع مختلف از جمله اپتیک، الکترونیک، پزشکی و انرژی کاربرد داشته باشد.
با توجه به ویژگیهای منحصر به فرد این سطح فلزی، انتظار میرود که در آینده نزدیک شاهد کاربردهای گسترده آن در فناوریهای نوین باشیم. این پیشرفت میتواند به توسعه دستگاههای حسگر پیشرفته، بهبود جذب انرژی خورشیدی و همچنین ایجاد سطوح ضد آب و ضد بازتاب در محصولات مختلف منجر شود.
در نهایت، این تحقیق نمونهای از توانمندیهای فناوری لیزر در مهندسی مواد و ایجاد نوآوریهای علمی است که میتواند تأثیرات گستردهای در حوزههای مختلف علمی و صنعتی داشته باشد. ادامه پژوهشها در این زمینه میتواند به کشف کاربردهای جدید و بهبود عملکرد مواد منجر شود.