在基于液晶弹性体 (LCE) 的刺激响应材料的潜在应用中,开发不受束缚的软致动器是最具吸引力的应用之一。[1–4] 例如,在软体机器人中[5–8] 以及在微流体和仿生设备中,[9,10] 含有光活性分子的光响应性 LCE 聚合物已得到广泛应用。[11,12] 与温度和湿度等其他刺激相比,光作为不受束缚的刺激物的好处是时空控制、可调性和直接应用。[13–15] 因此,开发基于可聚合 LCE 材料的光驱动致动器的努力已成为一个成熟的研究课题,为将光转化为机械运动奠定了宝贵的基础。 [16,17] 偶氮苯衍生物是目前 LCE 执行器中最突出的光开关,因为它们易于加入,并且能够实现快速、可逆响应的远程控制驱动。[18,19] 然而,通常需要液晶 (LC) 材料的光聚合才能获得可逆的形状变化。[20,21] 这种光诱导交联过程非常耗时,而且高效固化具有挑战性,而偶氮苯部分的不良异构化则进一步阻碍了这一过程。[22]
以越来越多的精度控制电子对于经典和量子电子既重要。自激光发明以来,驯化了连贯的光的每个属性,使其成为科学,技术和医学最精确的工具之一。连贯的控制涉及将光的精美定义特性转导向电子系统,从而将连贯性赋予其组成电子的属性。相干控制中的早期开发利用了高斯激光束和空间平均测量。激光的空间结构和轨道角动量为凝结物质系统中的电子和准粒子激发提供了额外的自由度。从这个角度来看,我们首先介绍了半核对器中相干控制的概念。然后,我们继续讨论结构化光束在相干控制中的应用以及对空间分辨出术检测的要求。随后,我们介绍了使用圆柱矢量束和具有结构相位前部的激光束进行的最新实验的概述。最后,我们提供了这些发展和未来感兴趣的方向的视野。
驱动的开放量子物质的特征是相干量子动力学与外部驾驶,耗散和量子测量的相互作用。这种情况出现在平台中,从光驱动的量子材料到第一个量子计算体系结构等平台。这样的系统的普遍原则和现象是什么?我们构建了新的理论框架,以理解这个问题,从量子光学,固态和量子场理论中汇集了概念。资格和职业
2021 年,目前团队的一些成员与默克公司的同事一起寻找解决方案。他们用带状电缆代替电线建造了一个可以同时进行 24 次电化学反应的反应堆。他们指出,这虽然更好,但好不了多少。这促使他们采取了一种全新的方法——用光而不是电来为类似的反应堆装置供电。结果是一种由光驱动的无线反应堆装置,能够使用几乎任何尺寸的孔板。
摘要 了解流行病的空间动态越来越重要。虽然流行病的数学模型有很多,但是具有足够良好控制的参数以进行定量模型测试的物理系统却很少。在微观系统中复制复杂模型的宏观非平衡效应也是一项挑战。在这项工作中,我们通过实验证明了使用光驱动的强相互作用里德堡原子中的非平衡相变来模拟流行病传播的物理模拟。使用多束激光,我们可以施加任何所需的空间结构。观察到的空间局部相变模拟了传染病在多个位置的爆发,以及疫情在子区域的分裂,以及在不同状态下向“群体免疫”和“地方性状态”的动态。报告的结果表明,里德堡系统足够灵活,可以模拟复杂的时空动态。
光与物质之间的相互作用允许实现量子固体中平衡状态不平衡状态。特别是,非线性语音是在非平衡中实现固定电子状态的最有效方法之一。在此,通过扩展的从头算分子动力学方法,我们确定长期持久的光驱动的准几何形状可以稳定HGTE化合物材料家族的拓扑性质。我们表明,红外活性声子模式的相干激发会导致原子几何形状的变形,其寿命为几个picseconds。我们表明,在这种非平衡几何形状中,四个Weyl点恰好位于费米水平,使其成为理想的长寿命稳定的Weyl半学。我们建议,可以通过Fermi Arc表面状态的光电子光谱或非线性霍尔效应的超快泵送传输测量值来识别这种亚稳态的拓扑相。
摘要 了解流行病的空间动态越来越重要。虽然流行病的数学模型有很多,但是具有足够良好控制的参数以进行定量模型测试的物理系统却很少。在微观系统中复制复杂模型的宏观非平衡效应也是一项挑战。在这项工作中,我们通过实验展示了使用光驱动的强相互作用里德堡原子中的非平衡相变来模拟流行病传播的物理模拟。使用多束激光,我们可以施加任何所需的空间结构。观察到的空间局部相变模拟了传染病在多个位置的爆发,以及疫情在子区域的分裂,以及在不同状态下向“群体免疫”和“地方性状态”的动态。报告的结果表明,里德堡系统足够灵活,可以模拟复杂的时空动态。
摘要 光的作用远不止让我们看得见。它是人类生活的重要组成部分,对我们有着重大的生理、心理和社会影响。从远古时代我们的祖先崇拜太阳到我们现在对人工照明的依赖,光以多种方式影响着我们的生活。它帮助我们探索和理解世界,控制我们的睡眠-觉醒周期,并影响我们的情绪。本介绍将探讨光的诸多好处,以及它在我们作为一个物种的总体进化以及我们的健康和福祉中的关键作用。同时,光是一种深远的能量来源,其应用范围从日常照明到医疗、工业和国防领域的高科技用途。利用光的最有效方式之一是通过激光技术,它将光聚焦在强烈的相干光束上。本文探讨了激光作为一种光驱动的能源如何彻底改变医疗保健(例如 LASIK 和外科手术应用)、工业制造和军事行动等领域。
将甲烷氧化为增值化学物质提供了一个机会,可以将这种丰富的原料用于可持续的石化化学。不幸的是,由于选择性差和目标产品的收益率较低,因此此类技术的竞争不足。在这里,我们显示了一个光子 - 光驱动的级联反应,该反应允许甲烷转化率以401.5μmolH -1(或40,150μmolG -1 H -1)的前所未有的生产力甲醛和高度选择性的90.4%在150°C的高度选择性。具体而言,甲烷首先用水原子装饰的ZnO催化剂,首先与水反应,通过光催化选择性地产生甲基氢过氧化物,然后进行热编组分步骤产生甲醛。单个RU原子作为电子受体,改善电荷分离并促进光催化中的氧气还原。这种反应途径以最小化的能耗和高效率提出了一种有希望的轻烷烃转化的途径。
分子电动机能够通过使用其独特的能力在纳米级产生非近代自主运动来在其环境上产生机械工作。尽管现在已经对其操作原理有充分的理解,但人工分子电机尚未证明其一般能力赋予(Supra)分子系统和材料的新颖性能。在这里我们表明,两亲光驱动的分子电动机可以在压缩后吸附到空气水界面上,并形成Langmuir单层。在辐照下,这些膜的表面压力等温线因电动机的激活而透露向较小的分子区域的急剧转移。我们通过旋转诱导的两亲电动机的超分子聚合来解释这种违反直觉现象,受到他们可以传递的最大扭矩的限制,并导致形成高度组织的模式。这个偶然的发现突出了分子电动机控制超分子聚合过程的机会,并形成活跃的纳米结构以设计创新材料。