اشکال جدیدی از فلزات با تابش لیزری

محققان دانشگاه روچستر (ROCHESTER) با استفاده از فناوری لیزر توانستند شکل جدیدی از فلزات را به‌وجود آورند که قابلیت هدایت،جذب و دفع مایعات و همچنین خنک کردن ابزارهای کوچک الکترونیک را که در صنایع نظامی استفاده می‌شود، دارد.در این پروژه محققان روشی را برای تبدیل یک قطعه فلز صیقلی به شکل بسیار سیاه (قیرگون) نه با رنگ کردن بلکه با استفاده از تابش بسیار شدید و باور نکردنی بسته‌های لیزری ایجاد کردند.فلز سیاه تولید شده تمام تشعشعاتی را که به سطحش می‌تابد جذب می‌کند.با تولید فلز سیاه یک کلاس کاملا جدید از فلزات به وجود آمده که می‌تواند افقی بسیار جدید در کاربردهای مختلف را به روی ما بگشاید.

کد خبر: ۲۷۰۶۴۳

برای انجام این عمل محققان نگاهی وارونه به فرآیند جذب نور داشته و یک لامپ مهتابی را به شکلی تغییر داده‌اند که در شرایط عادی و با استفاده از همان مقدار انرژی به میزان 2 برابر نور بیشتر تولید می‌کند. نکته مهم در تولید این سوپر فیلامنت (رشته درون لامپ) استفاده از یک پرتو مافوق شدید و سریع به نام پالس لیزری Femtosecond است؛ یک تابش لیزری که چند کوادریلیوم (یک میلیونم از یک بیلیونم ثانیه) بیشتر طول نمی‌کشد. این تابش شدید به سطح فلز باعث شکل‌گیری نانوساختار‌ها و میکروساختارهایی می‌شود که به شکل شگفت‌آوری چگونگی تابش نور موثر از فیلامنت را تغییر می‌دهد. از این فرآیند علاوه بر افزایش روشنی لامپ می‌توان در تنظیم رنگ نور نیز بخوبی استفاده کرد.

پس از این تحقیق محققان از روشی مشابه برای تغییر رنگ در تمامی فلزات به آبی، طلایی و خاکستری علاوه بر سیاه استفاده کردند. آنها اندازه و شکل نانو ساختار‌ها را برای تغییر اندازه هر طول موج نوری که فیلامنت می‌تاباند، کنترل کردند. در نتیجه رنگ‌هایی که این نانو ساختارها قادر به جذب یا تابش آن بودند، تحت کنترل در‌آمد. علاوه بر این، محققان روی فناوری‌ای کار کردند که صنایع هوایی را قادر می‌سازد تا فلزات بیشتری با کارایی مد نظر تولید کنند. آنها 2 بار با استفاده از پالس لیزری Femtosecond توانستند سطح فلز را تغییر دهند و یک نانو ساختار و میکرو ساختار منحصر به فرد روی فلز ایجاد کنند. این لیزر در یک تابش کوتاه نیرویی معادل کل شبکه الکتریکی آمریکای شمالی را آزاد می‌کند که تماما روی نقطه‌ای به اندازه سر سوزن متمرکز می‌شود.

این نانو ساختارهای منحصر به فرد که در اثر تابش لیزری ایجاد می‌شود، روی فعل و انفعال ملکول‌های مایع با ملکول‌های فلز تاثیر می‌گذارد. در نتیجه مایع در سرتاسر فلز پهن می‌شود چرا که نانو ساختارها آسان‌تر به ملکول‌های مایع متصل می‌شوند تا ملکول‌های آب. نتیجه نهایی شکل گیری فلزی جدید است که می‌تواند مغز الکترونیک هواپیما را خنک نگه داشته و گرما را به خارج از قطعه پمپ کند و به هواپیما اجازه دهد قدرت و تسلط بیشتری حین پرواز داشته باشد. اکنون مدت زمان لازم برای تغییر سطح فلز فقط نیم ساعت است و هدف بعدی محققان ایجاد این فرآیند در زمان کمتر و سریع‌تر است که خود باعث افزایش طرفداران این روش خواهد شد.