可拉伸调节的液晶弹性体激光器在视觉运动感知中的应用

《Laser & Photonics Reviews》：Stretch-Tunable Liquid Crystal Elastomer Lasers for Visual Motion Sensing

柔性激光器通过可拉伸液晶弹性体实现波长调控和开关功能，为智能穿戴与软机器人提供新方案。

　　

摘要

在移动技术和可穿戴技术不断发展的时代，激光向柔性变形方向的演变变得越来越显著。本研究开发了一种新型的、柔性的、可拉伸的胆甾液晶弹性体（CLCE）激光器件。这种创新器件由于力诱导的反应，能够实现快速、渐进且可逆的颜色变化。通过将激光染料PM597引入CLCE中，实现了可拉伸切换（随机激光或带隙激光）和可拉伸波长调节（560–625纳米）的激光器。为了进一步扩展柔性系统中激光输出波长的控制范围，本研究引入了两种激光染料：供体染料PM597和受体染料NB，从而验证了基于拉伸效应的F?rster共振能量转移柔性激光器的可行性。通过调节拉伸力来改变CLCE的带隙，我们的柔性激光器能够将其激光输出波长动态地从560纳米调节到750纳米。利用CLCE卓越的机械变色和机械性能，设计了一种用于实时监测人体关节运动的可视化交互设备。作为一种弹性功能软材料，这种柔性CLCE在智能可穿戴设备、软体机器人和人机交互领域具有重要的应用前景。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

支持本研究结果的数据可向相应作者提出合理请求后获得。