I en recension publicerad den 1 januari 2024, i tidskriften Microsystems &Nanoengineering , diskuterar forskare hydrogeler inom fotonik, och lyfter fram deras potential att revolutionera området. Artikeln betonar hur hydrogeler gör det möjligt för enheter att anpassa sig och reagera på sin miljö, vilket lovar betydande framsteg inom teknik och biomedicin.
Granskningen koncentrerar sig på att utnyttja de distinkta egenskaperna hos hydrogeler för att utveckla dynamiska fotoniska enheter. Kända för sin deformerbara natur interagerar hydrogeler med vattenmolekyler genom olika krafter, vilket gör att de kan expandera och svälla. Detta beteende tillåter dem att modifiera sina optiska egenskaper som svar på externa stimuli, som temperatur- och pH-förändringar.
Forskningen fördjupar sig i flera tillverkningstekniker, såsom fotopolymerisation och elektronstrålelitografi, för att konstruera hydrogelstrukturer i nanoskala. Fotopolymerisation låter hydrogeler bilda filmer och strukturer under UV-ljus, medan elektronstrålelitografi underlättar skapandet av intrikata nanostrukturer genom att bryta molekylära bindningar i hydrogelen.
Dessa tekniker banar väg för hydrogelbaserade fotoniska enheter som kan göra betydande, avstämbara optiska förändringar. Tillverkade enheter kan fungera som dynamiska optiska kaviteter eller nanokaviteter, reagera på yttre stimuli och erbjuda förbättrade optiska svar. Detta innovativa tillvägagångssätt markerar en ny era inom fotonik, lovande enheter med oöverträffad anpassningsförmåga och lyhördhet.
Professor Junsuk Rho, en ledande forskare i studien, säger:"Integrationen av hydrogeler i fotonik markerar ett paradigmskifte. Vi justerar inte bara befintliga teknologier, vi ombildar dem för att vara mer anpassningsbara, lyhörda och integrerade med vår miljö."
Denna forskning inleder en ny era inom fotonik, där enheter inte bara är passiva ljuskanaler utan aktiva deltagare i sin miljö. Det har avslöjat potentialen hos hydrogeler i att omforma riket av aktiv fotonik. Detta genombrott kommer att revolutionera vår interaktion med fotoniska enheter, och kommer att påverka allt från vardagliga teknologier till specialiserad vetenskaplig utrustning.
Mer information: Byoungsu Ko et al, Hydrogels for active photonics, Microsystems &Nanoengineering (2024). DOI:10.1038/s41378-023-00609-w
Journalinformation: Mikrosystem och nanoteknik
Tillhandahålls av TranSpread
