首個氣流調諧液滴激光器出現

荷葉沾水珠而不濕，日本科學家借助這一“荷葉效應”，利用簡單的方法，制造出了一種新型離子液滴，這種微滴可用作靈活、持久而可調諧的激光器。與現有不能在大氣中工作的“液滴激光器”不同，最新進展有望使激光器在日常環境中使用，從而催生出更便宜的光纖通信設備。相關研究刊發于最近的《激光與光子學評論》雜志。

荷葉具有顯著的自潔特性，在荷葉表面，水滴不會變平，而是會形成近乎完美的球體并滾落，帶走灰塵。這種“荷葉效應”由葉片內的微小突起造成。

在最新研究中，筑波大學科學家利用人工“荷葉效應”，創造出了可以像激光一樣工作的液滴，而且，這種液滴激光器可在長達一個月的時間里保持穩定，而目前的“液滴激光器”不能在開放環境條件下使用，只能將其封閉在容器內，否則它們會蒸發。

在新研究中，科學家將名為“1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽”（EMIBF4）的離子液體與一種染料混合，使其成為激光介質。之所以選擇這種液體，是因為它蒸發得非常緩慢，并且具有相對較大的表面張力。然后研究團隊在石英襯底上涂上微小的氟化二氧化硅納米顆粒，使其表面排斥液體。當EMIBF4沉積其上時，液滴幾乎能完美地保持球形，持續時間長達30天。

研究人員表示，數學計算顯示，即使暴露在氣流中，這種新液滴的理想形態和光學性質也會保持不變。據目前所知，這是第一個可通過氣流調諧的液體激光振蕩器。

此外，研究人員利用3D打印方法，打印出了這種液滴激光器，且打印出來的液滴陣列無需進一步處理即可工作。

研究團隊指出，這種產品具有高度的可擴展性和易用性，很容易用于制造廉價的傳感器或光通信設備，有望催生更靈敏的氣流探測器或更便宜的光纖通信設備。