ynopsis: Colloidally Trapped Light

ynopsis: Colloidally Trapped Light Needles

Synopsis Image
W. Man et al., Phys. Rev. Lett. (2013)
Optical Nonlinearities and Enhanced Light Transmission in Soft-Matter Systems with Tunable Polarizabilities
Weining Man, Shima Fardad, Ze Zhang, Jai Prakash, Michael Lau, Peng Zhang, Matthias Heinrich, Demetrios N. Christodoulides, and Zhigang Chen
Phys. Rev. Lett. 111, 218302 (2013)
Published November 21, 2013
Milk and other colloids—nano- and micron-sized particles suspended in a fluid—are well known for their light scattering properties. In general, the refractive index of colloidal particles is higher than that of the suspending fluid; the particles have a positive optical polarization. When the solutions are illuminated with light, radiation pressure and gradient forces draw the particles to the high-intensity light-beam center, enhancing scattering further. In Physical Review Letters, Weining Man at San Francisco State University, California, and colleagues present a new tunable colloidal system that doesn’t have these problems and can be used to propagate light over centimeter distances.

The colloidal system chosen by the group was polytetrafluoroethylene (PTFE) polymer nanoparticles suspended in a glycerin-water solution. The PTFE particles were negatively polarized—they had a lower refractive index than the solution—resulting in an expulsion of the particles from the incident light beam and the formation of a particle-rich tube around the beam. This tube acted as a light guide, allowing the light beam to pass through the fluid with diminished scattering.

To tune the system, Man et al. added small amounts of positively polarized polystyrene particles. In these mixtures, the polystyrene particles were attracted to the incident light beam, while the PTFE was repelled. As the concentration of polystyrene particles was changed, the distance over which the light propagated and was focused could be tuned with stable light needles forming. The group suggests a number of uses for these light filaments and needles, ranging from controlled, localized chemical reactions to microfluidics. – Katherine Thomas

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ynopsis: Colloidally ติดไฟเข็ม

รูปข้อสรุป
W. คนร้อยเอ็ด al., Lett นับย้อนหลัง (2013)
Nonlinearities แสงและส่งแสงพิเศษในระบบอ่อนเรื่อง Tunable Polarizabilities
Weining คน มะ Fardad, Zhang หรุนเซ Jai พรา Michael Lau เตียว Peng ไฮน์ ริช Matthias, Demetrios Christodoulides ตอนเหนือ และ เฉิน Zhigang
Lett นับย้อนหลัง 111, 218302 (2013)
ประกาศ 21 พฤศจิกายน 2013
นมและคอลลอยด์อื่น ๆ — หยุดไหลในอนุภาคขนาดนาโน และไมครอนซึ่งจะรู้จักกันดีสำหรับคุณสมบัติแสง scattering ทั่วไป ดรรชนีของอนุภาค colloidal จะสูงกว่าของเหลว suspending อนุภาคมีโพลาไรซ์แสงบวก เมื่อแก้ไขปัญหาจะอร่ามแสง รังสีความกดดันและไล่ระดับกองกำลังวาดอนุภาคที่ศูนย์ของลำแสงความเข้มสูง เพิ่มโปรยเพิ่มเติม ตัวตรวจสอบทางกายภาพ คน Weining ที่ San Francisco State University แคลิฟอร์เนีย และเพื่อนร่วมงานนำเสนอ tunable colloidal ระบบใหม่ที่ไม่มีปัญหาเหล่านี้ และสามารถใช้สืบแสงผ่านระยะทางเซนติเมตร

ระบบ colloidal เลือกกลุ่มไม่เก็บกักเมอร์ polytetrafluoroethylene (PTFE) ชั่วคราวในการแก้ไขปัญหาน้ำกลีเซอรีน อนุภาค PTFE ถูกส่งขั้ว — มีดรรชนีหักเหต่ำกว่าโซลูชัน — ในการขับของอนุภาคจากแสงไฟเหตุการณ์และการก่อตัวของหลอดอนุภาครวยรอบคาน หลอดนี้ได้ปฏิบัติเป็นแนวแสง ให้ลำแสงผ่านของเหลวด้วยลดลง scattering การ

การปรับแต่งระบบ al. คนและเพิ่มจำนวนอนุภาคขั้วบวกโฟมขนาดเล็ก ในส่วนผสมเหล่านี้ อนุภาคโฟมถูกดึงดูดไปปัญหาแสงไฟ ขณะ PTFE เป็นมันไส้ ขณะที่มีการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของอนุภาคโฟม สามารถปรับช่องรับสัญญาณระยะทางที่แสงเผยแพร่ และถูกเน้น ด้วยเข็มแสงมั่นคงขึ้น กลุ่มแนะนำใช้ไฟ filaments และเข็ม ตั้งแต่ปฏิกิริยาเคมีควบคุม ภาษาท้องถิ่นกับ microfluidics เหล่านี้จำนวนหนึ่ง -Thomas แคทเธอรีน

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ynopsis: ติด Colloidally แสงเข็มสรุปภาพดับบลิว คน et al., สรวง รายได้เลท (2013) nonlinearities แสงและความสว่างที่เพิ่มขึ้นใน Soft-เรื่องระบบกับพริ้ง Polarizabilities Weining ชาย Shima Fardad, Ze Zhang อึ๊งแกช, ไมเคิลเล่า, Peng Zhang, แมทเธียเฮ็นมิเทรีเอ็น Christodoulides และ Zhigang เฉินสรวง รายได้เลท 111, 218,302 (2013) เผยแพร่ 21 พฤศจิกายน 2013 นมและอนุภาคนาโนคอลลอยด์-ไมครอนและขนาดอื่น ๆ ที่ลอยอยู่ในของเหลวที่รู้จักกันดีสำหรับคุณสมบัติกระเจิงแสงของพวกเขา โดยทั่วไปดัชนีหักเหของอนุภาคคอลลอยด์สูงกว่าที่ของของเหลวระงับ; อนุภาคที่มีขั้วแสงบวก เมื่อการแก้ปัญหาจะสว่างด้วยไฟแรงดันการแผ่รังสีและกองกำลังลาดวาดอนุภาคเพื่อความเข้มสูงศูนย์แสงคานเสริมสร้างการกระจายต่อไป ในการทบทวนทางกายภาพจดหมาย Weining คนที่ซานฟรานซิสมหาวิทยาลัยแห่งรัฐแคลิฟอร์เนียและเพื่อนร่วมงานนำเสนอระบบคอลลอยด์ใหม่พริ้งที่ไม่ได้มีปัญหาเหล่านี้และสามารถใช้ในการเผยแพร่เบากว่าเซนติเมตรระยะทางที่ระบบคอลลอยด์รับการคัดเลือกจากกลุ่มเป็น polytetrafluoroethylene (PTFE) อนุภาคนาโนพอลิเมอที่ลอยอยู่ในสารละลายกลีเซอรีนน้ำ อนุภาค PTFE ถูกขั้วพวกเขาในทางลบมีดัชนีหักเหต่ำกว่าวิธีการแก้ปัญหาที่เกิดขึ้นในการขับไล่ของอนุภาคจากแสงไฟเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นและการก่อตัวของหลอดอนุภาคที่อุดมไปด้วยรอบคาน หลอดนี้ทำหน้าที่เป็นคู่มือแสงให้แสงผ่านของเหลวที่มีกระเจิงลดลงในการปรับแต่งระบบคนและคณะ เพิ่มจำนวนน้อยขั้วบวกอนุภาคไตรีน ในเหล่านี้ผสมอนุภาคไตรีนถูกดึงดูดให้แสงไฟเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในขณะที่ PTFE ไม่วางตา เป็นความเข้มข้นของอนุภาคสไตรีนมีการเปลี่ยนแปลงระยะทางกว่าที่แสงขยายพันธุ์และได้รับการมุ่งเน้นไปที่จะได้รับการปรับจูนกับเข็มแสงคงที่ไว้ กลุ่มที่แสดงให้เห็นว่าจำนวนของใช้สำหรับเส้นใยแสงเหล่านี้และเข็มตั้งแต่ควบคุมหน่วงปฏิกิริยาทางเคมีที่จะ microfluidics - โทมัสแคทเธอรี

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ynopsis : colloidally ติดแสงเข็ม

เรื่องย่อภาพ
W . ผู้ชาย et al . , ว. . บาทหลวง หนังสือ ( 2013 )
nonlinearities แสงและปรับปรุงในเรื่องระบบการส่งผ่านแสงนุ่มกับพริ้ง polarizabilities
Weining ผู้ชายชิมะ fardad Ze Zhang , ใจ , ประกาศ , ไมเคิล หลิว เผิงจาง , มัทธีอัส ไฮน์ริช ดีมีดรีออส christodoulides , เอ็น และ จื้อกังเฉิน
ว. . บาทหลวง หนังสือ 111 , 218302 ( 2013 )
เผยแพร่พฤศจิกายน 21 , 2013
นมและอื่น ๆและขนาดอนุภาคนาโนคอลลอยด์สามารถแขวนลอยในของเหลวเป็นที่รู้จักกันดีสำหรับคุณสมบัติของแสงกระจาย . โดยทั่วไป , ดัชนีหักเหของอนุภาคคอลลอยด์จะสูงกว่าของระงับของเหลว ; อนุภาคมีบวกแสงโพลาไรซ์ . เมื่อโซลูชั่นถูกส่องสว่างด้วยแสงแรงแรงดันการแผ่รังสีและการไล่ระดับสีวาดอนุภาคเพื่อใช้แสงที่กระจายศูนย์ เพิ่มอีก ในจดหมายตรวจสอบทางกายภาพ , Weining มนุษย์ที่มหาวิทยาลัยแห่งรัฐซานฟรานซิสโกแคลิฟอร์เนียและเพื่อนร่วมงานเสนอใหม่ที่สุดระบบคอลลอยด์ที่ไม่ได้มีปัญหาเหล่านี้และสามารถใช้ในการเผยแพร่แสงกว่าระยะทางเซนติเมตร .

ที่ถูกเลือกโดยกลุ่มระบบคอลลอยด์ polytetrafluoroethylene ( PTFE ) อนุภาคนาโนพอลิเมอร์แขวนลอยในน้ำ กลีเซอรีน โซลูชั่น PTFE อนุภาคถูกลบ ขั้วล่าง มีดัชนีหักเหมากกว่าจะแก้ปัญหาที่เกิดในการขับไล่ของอนุภาคจากเรื่องแสงและการสะสมของอนุภาครวยท่อรอบคานหลอดนี้ทำหน้าที่เป็นคู่มือแสง ให้แสงสว่างผ่านของเหลวที่มีการลดลง

เพื่อปรับแต่งระบบเพื่อน et al . เพิ่มปริมาณของพอลิสไตรีนที่ขั้วเล็ก บวก อนุภาค ในส่วนผสมเหล่านี้ สไตรีนอนุภาคถูกดึงดูดเหตุการณ์แสงในขณะที่ PTFE ถูกขับไล่ออกไปหมดแล้ว ขณะที่ความเข้มข้นของอนุภาคพอลิสไตรีนที่เปลี่ยนไประยะทางที่แสงไปและถูกเน้นด้วยแสงสามารถปรับเข็มคงสร้าง กลุ่มบ่งบอกหมายเลขของการใช้เส้นใยแสงเหล่านี้ และเข็ม ตั้งแต่ควบคุมเฉพาะที่ปฏิกิริยาทางเคมีกับไมโครฟลูอิดิก . - แคทเธอรีน โทมัส