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中美學者制備出可靈活彎曲的“冰光纖”
2021-07-09 16:56:22 來源: 新華網  責任編輯:    手機版

  (記者 朱涵)透明易碎的冰塊能否變得像橡皮糖一樣富有彈性?浙江大學、美國加州大學伯克利分校學者在低溫環境中制備出既能夠靈活彎曲,又可以低損耗傳輸光的“冰光纖”。這項成果于9日發表在《科學》雜志。

  浙江大學光電科學與工程學院童利民教授介紹說,為了將易碎的冰改造成可以彎曲的冰光纖,研究團隊在零下50攝氏度的低溫環境中,制備了直徑從800納米到10微米的高質量冰單晶微納光纖。

  這些纖維狀冰晶結構純凈、均勻,具有獨特的力學性能。研究團隊發現,在零下150攝氏度環境中,冰光纖獲得了10.9%的彈性應變,這一數據接近冰的理論彈性極限?!斑@意味著冰光纖能夠承受10.9%的結構變形,能夠靈活彎曲,在彎曲之后也能夠迅速恢復原狀?!?童利民說。

  此外,研究團隊在可見光波段實現了冰光纖的寬帶光傳輸,冰光纖的傳輸損耗與高質量平面波導相當,這種光操控能力意味著冰光纖將能夠用于低溫光學導波與傳感。

  童利民介紹,常規的玻璃光纖主要成分為氧化硅,即沙子,這是地殼中含量最豐富的材料之一,而在地球及很多地外星球表面,冰或液態水是更普遍的物質?!坝帽蛩@樣更為普遍的材料來制備微納尺度的光纖,能夠推動適用于特殊環境的微納尺度冰基技術,例如作為研究平臺分析病毒光譜等?!?/p>



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