通過模仿生命係統的特征，自組織激光有望帶來用於(yu) 傳(chuan) 感、計算、光源和顯示器的新材料。據近日《自然·物理》雜誌發表的一項研究，英國倫(lun) 敦帝國理工學院和倫(lun) 敦大學學院的研究人員展示了第一個(ge) 自發自組織激光設備，它可以在條件變化時重新配置。這項創新將有助於(yu) 開發能更好地模仿生物特性的智能光子材料，如響應性、適應性、自我修複和集體(ti) 行為(wei) 。

雖然許多人造材料具有先進的性能，但要將生物材料的多功能性結合起來以適應各種情況，還有很長的路要走。例如，人體(ti) 的骨骼和肌肉會(hui) 不斷重組其結構和組成，以更好地維持不斷變化的體(ti) 重和運動水平。

該研究論文合著者、帝國理工學院物理係的裏卡多·薩皮恩紮教授表示，新激光器大部分是由晶體(ti) 材料設計的，具有精確和靜態的特性，它能夠融合結構和功能、自我重組並像生物材料一樣進行協作，這在模擬生物材料典型結構和功能之間不斷演變的關(guan) 係方麵邁出了第一步。

激光是放大光以產(chan) 生一種特殊形式的光的裝置。該團隊實驗中的自組織激光是由分散在液體(ti) 中的微粒組成的，這種液體(ti) 具有放大光的能力。一旦足夠多的微粒聚集在一起，它們(men) 就可以利用外部能量產(chan) 生激光。

研究人員用外部激光來加熱一個(ge) Janus粒子（一側(ce) 塗有吸光材料的粒子），微粒聚集在該粒子周圍。這些微粒簇產(chan) 生的激光可以通過改變外部激光的強度來開啟和關(guan) 閉，這反過來又控製了激光簇的大小和密度。

該團隊還展示了如何通過加熱不同的Janus粒子，在空中轉移激光集群，展示了該係統的適應性。Janus粒子還可以協作，例如改變它們(men) 的形狀和提高它們(men) 的激光功率。

論文合著者、倫(lun) 敦大學學院化學係的喬(qiao) 治奧·沃爾普博士說：“如今，激光在醫學、電信以及工業(ye) 生產(chan) 中的應用已經非常普遍。這種‘栩栩如生’的激光器有助於(yu) 開發用於(yu) 傳(chuan) 感應用、非常規計算、新型光源和顯示器的堅固、自主和耐用的下一代材料和設備。”

接下來，該團隊將研究如何改善激光器的自主行為(wei) ，使其更加鮮活靈動。這項技術的第一個(ge) 應用可能是用於(yu) 智能顯示器的下一代電子墨水。