كبسولة مضيئة تنفجر عند الطلب ✛
كبسولة صغيرة جدًا، تشبه فقاعة الصابون، لكن بغلاف من بلورات مضيئة، تتصرف مثل الليزر. ما دام جدارها سليمًا، ينتقل الضوء في دائرة، ويتضخم، ويندفع خارجًا كشعاع ضيق ساطع. بمجرد أن ينفجر الجدار، يتحول الشعاع إلى بقعة باهتة.
تم تجميع غلاف الكبسولة من النقاط الكمومية النقطة الكمومية. وفي الداخل، قطرة زيت. ما دام الغلاف متصلًا، فإن الضوء الذي يدخل ينعكس عن الجدران ويدور في دائرة، مثل الصوت في معرض دائري. إذا تشقق الجدار، يتوقف الضوء عن الدوران في دائرة ويتشتت في كل الاتجاهات.
يمكن تدمير الكبسولة بثلاث طرق: التجفيف، أو التسخين، أو الإضاءة بليزر تحت الأحمر. عند التسخين، تعتمد درجة حرارة التمزق على طول جزيء الزيت: كلما كان الجزيء أطول، انخفضت درجة الحرارة. بالنسبة لزيت يحتوي على 18 ذرة كربون، ينفجر الغلاف عند 23 درجة مئوية فقط، أي أعلى بقليل من درجة حرارة الغرفة.
قبل هذا العمل، لم يكن واضحًا ما إذا كان الغلاف الرقيق قادرًا على احتجاز الضوء بشكل كافٍ لتوليد الليزر، إذا كان الداخل سائلًا وليس صلبًا. اتضح أنه قادر على ذلك: الكبسولة السليمة تنتج شعاع ليزر ضيقًا. وبعد التمزق، يختفي توهج الليزر، ويحل محله نطاق عريض. قد تكون هذه الليزرات الدقيقة القابلة للتبديل مفيدة في التصوير الحيوي، والاستشعار، والوسم.
يشغل غلاف الجسيم الغروي 17% فقط من حجم كرة مصمتة مكافئة، ويتطلب نقاطًا كمومية أقل بنسبة 83%. ومع ذلك، يستمر توليد الليزر لأن الضوء ينتقل على طول الغلاف.
فكرة الحاوية الدقيقة التي تطلق محتوياتها عند إشارة تذكرنا بكبسولات الدواء من الخيال العلمي، على سبيل المثال، في مسلسل "ستار تريك". هنا بدلاً من الدواء توجد نقاط كمومية، والإشارة هي شعاع ليزر تحت الحمراء.