जीवित प्रणालियों की विशेषताओं की नकल करके, स्वयं-संगठित लेजर सेंसिंग, कंप्यूटिंग, प्रकाश स्रोतों और डिस्प्ले के लिए नई सामग्री का नेतृत्व कर सकते हैं।
जबकि कई कृत्रिम सामग्रियों में उन्नत गुण होते हैं, उनके पास जीवित सामग्रियों की बहुमुखी प्रतिभा और कार्यक्षमता को संयोजित करने के लिए एक लंबा रास्ता तय करना होता है जो उनकी स्थिति के अनुकूल हो सकते हैं।
उदाहरण के लिए, मानव शरीर में हड्डी और मांसपेशियां लगातार बदलते वजन और गतिविधि के स्तर को बेहतर ढंग से बनाए रखने के लिए अपनी संरचना और संरचना को पुनर्गठित करती हैं।
अब, इंपीरियल कॉलेज लंदन और यूनिवर्सिटी कॉलेज लंदन के शोधकर्ताओं ने पहले स्वचालित रूप से स्वयं-व्यवस्थित लेजर डिवाइस का प्रदर्शन किया है, जो परिस्थितियों में परिवर्तन होने पर पुन: कॉन्फ़िगर कर सकता है।
नेचर फिजिक्स में रिपोर्ट किए गए इनोवेशन से स्मार्ट फोटोनिक सामग्री के विकास को सक्षम बनाने में मदद मिलेगी, जो जैविक पदार्थ के बेहतर गुणों की नकल करने में सक्षम है, जैसे कि जवाबदेही, अनुकूलन, आत्म-उपचार और सामूहिक व्यवहार।
इंपीरियल में भौतिकी विभाग के सह-प्रमुख लेखक प्रोफेसर रिकार्डो सैपिएन्ज़ा ने कहा: “लेज़र, जो हमारी अधिकांश तकनीकों को शक्ति प्रदान करते हैं, क्रिस्टलीय सामग्री से सटीक और स्थिर गुण रखने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।
हमने खुद से पूछा कि क्या हम संरचना और कार्यक्षमता को मिश्रित करने की क्षमता के साथ एक लेजर बना सकते हैं, खुद को फिर से कॉन्फ़िगर करने और जैविक सामग्री की तरह सहयोग करने के लिए।
“हमारी लेजर प्रणाली पुन: कॉन्फ़िगर और सहयोग कर सकती है, इस प्रकार जीवित सामग्री की संरचना और कार्यक्षमता के बीच निरंतर विकसित संबंधों को अनुकरण करने की दिशा में पहला कदम सक्षम कर सकती है।”
लेज़र ऐसे उपकरण हैं जो प्रकाश को एक विशेष प्रकार के प्रकाश का उत्पादन करने के लिए बढ़ाते हैं।
टीम के प्रयोग में स्व-संयोजन लेज़रों में उच्च ‘लाभ’ वाले तरल में बिखरे हुए माइक्रोपार्टिकल्स शामिल थे – प्रकाश को बढ़ाने की क्षमता।
एक बार जब इनमें से पर्याप्त माइक्रोपार्टिकल्स एक साथ इकट्ठा हो जाते हैं, तो वे बाहरी ऊर्जा को ‘लेस’ करने के लिए उपयोग कर सकते हैं – लेजर लाइट का उत्पादन करते हैं।
एक बाहरी लेज़र का उपयोग ‘जानूस’ कण (एक तरफ प्रकाश-अवशोषित सामग्री के साथ लेपित एक कण) को गर्म करने के लिए किया गया था, जिसके चारों ओर माइक्रोपार्टिकल्स एकत्र हुए थे।
इन माइक्रोपार्टिकल क्लस्टर्स द्वारा बनाए गए लेसिंग को बाहरी लेजर की तीव्रता को बदलकर चालू और बंद किया जा सकता है, जो बदले में क्लस्टर के आकार और घनत्व को नियंत्रित करता है।
टीम ने यह भी दिखाया कि कैसे विभिन्न जानूस कणों को गर्म करके अंतरिक्ष में लेसिंग क्लस्टर को स्थानांतरित किया जा सकता है, जो सिस्टम की अनुकूलन क्षमता का प्रदर्शन करता है।
जानूस कण भी सहयोग कर सकते हैं, ऐसे क्लस्टर बना सकते हैं जिनमें दो समूहों के साधारण जोड़ से परे गुण होते हैं, जैसे कि उनके आकार को बदलना और उनकी लेज़िंग शक्ति को बढ़ावा देना।
यूसीएल में रसायन विज्ञान विभाग के सह-प्रमुख लेखक डॉ जियोर्जियो वोल्पे ने कहा: “आजकल, लेजर का उपयोग दवा, दूरसंचार और औद्योगिक उत्पादन में पाठ्यक्रम के रूप में किया जाता है।
जीवन-समान गुणों के साथ लेज़रों को शामिल करने से अनुप्रयोगों, गैर-पारंपरिक कंप्यूटिंग, उपन्यास प्रकाश स्रोतों और डिस्प्ले को सेंस करने के लिए मजबूत, स्वायत्त और टिकाऊ अगली पीढ़ी की सामग्री और उपकरणों के विकास में सक्षम होगा।”
इसके बाद, टीम अध्ययन करेगी कि कैसे लेज़रों के स्वायत्त व्यवहार में सुधार किया जाए ताकि उन्हें और भी अधिक जीवन की तरह प्रस्तुत किया जा सके।
प्रौद्योगिकी का पहला अनुप्रयोग स्मार्ट डिस्प्ले के लिए अगली पीढ़ी के इलेक्ट्रॉनिक स्याही के लिए हो सकता है।
स्व-संगठित लेजर अनुकूलन, संरचना और सहयोग करते हैं: अनुसंधान
