2D nanóefni í Laser Protection Field Application

Til að ná samtímis vörn gegn bæði púls- og samfelldri bylgju (CW) eða hálf-CWLasersvörn, verulegu rannsóknarátaki hefur verið varið til nýjustu ljóstakmarkandi (OL) efna og ferla til að reyna að ná einhverjum ráðstöfunum til verndar gegn slíkum leysigeislum á undanförnum áratugum. Tvívíð (2D) nanóefni með marga einstaka eiginleika, þar á meðal grafen, tvívíddarmálm, svartan fosfór og fleiri, hafa vakið mikinn áhuga margra vísindamanna. Í þessari yfirlitsgrein lýsum við kerfisbundið OL aðferðum og nýlegum árangri í 2D nanóefnum og lífrænum/fjölliða afleiðum þeirra fyrir leysivörn. Í viðleitni til að viðhalda kostum 2D nanóefna er ekki aðeins hægt að kynna starfrænu sameindirnar eða fjölliðurnar til að blanda saman við þær til að mynda flókið fjölfasa efniskerfi, heldur einnig fella inn leysanlegu 2D nanóblöðin sem eru samgilt virkuð með lífrænum/fjölliða efnum í fjölliða gestgjafi til að mynda samsett efni fyrir gestgjafa og gesti sem búist er við að muni bæta OL frammistöðu alls kerfisins. Allt í allt eykur fínstillt flókið fjölþátta nanóefniskerfi gífurlega afköst og notagildi OL tækja. Að auki eru grundvallarrannsóknir á ljóseðlisfræðilegum og ljóseðlisfræðilegum eiginleikum tvívíddar nanóefna og afleiður þeirra í ýmsum föstu hýslum mikilvægar til að breyta nanóefnum á sameindastigi.

Auk þess að vera mikið notaður á borgaralegum sviðum hafa leysir einnig verið þróaðir í ýmsar gerðir leysivopna. Með einkennum sínum háhraða, endurtekin árás, nákvæm skotmarksdráp, stjórnanlegan skaða, viðnám gegn rafsegultruflunum og hagkvæmum rekstrarkostnaði, munu þeir gegna mikilvægu hlutverki í komandi stríðum, gegn hryðjuverkum og það hefur einstaka og mikilvæga stefnumörkun. og taktískt gildi í öryggi og björgun. Vestræn þróuð lönd undir forystu Bandaríkjanna, en leggja mikla áherslu á rannsóknir og þróun háþróaðra leysivopna, stuðla einnig kröftuglega að rannsóknum á leysivörnum og hlakka til alls mikils virðis hernaðar/borgaralegra sjónrænna álags, hernaðarbúnaðar og starfsmanna fyrir áhrifarík leysirvörn. Undanfarna tvo áratugi hefur fólk gert óþrjótandi tilraunir til að fá hagnýt efni sem geta á áhrifaríkan hátt verndað leysigeisla, svo sem fullerenes, kolefnis nanórör (CNT), grafen, porfýrín, ftalósýanín, naftalósýanín, blönduð málmfléttur, kolsvart sviflausn, málmur/málmur smám saman er verið að útbúa oxíð nanóagnir/nanovíra, hálfleiðara nanóagnir/nanóvíra, fjölliður og samsett efni þeirra, lífræn/ólífræn samsett efni og önnur ólínuleg sjónefni.

Á undanförnum árum hafa tvívíð hagnýt efni (grafen, sexhyrnt bórnítríð, umbreytingarmálmhalíð, grafítsett kolnítríð, lagskipt málmoxíð osfrv.), tvívíð fjölliður, málmlífræn ramma, peróskít, svartur fosfór (svartur fosfór, BP), o.s.frv. (Mynd 1) og afleiður þeirra eru notaðar í sviðsáhrifa smára, sjónræna mótara, hamlæsta og Q-skipta leysigeisla, sjóntakmörkun, upplýsinga- og orkugeymslu. Svið eins og útvarpsbylgjur og efnaskynjarar hafa sýnt sífellt mikilvægara hugsanlegt umsóknargildi. Árið 2014 skrifuðu sextíu og fjórir efnisfræðingar frá öllum heimshornum í sameiningu „Þróunarleiðarvísir fyrir grafín og önnur tvívídd efni“, sem gaf framtíðarþróun tvívíddar efna vísan veginn. Hins vegar eru þessi tvívíðu efni ekki leysanleg í neinum lífrænum leysum, sem takmarkar verulega lausnarvinnslu og notkunargetu efnanna. Með því að nota „for-tilbúna lífræna eða fjölliða ígræðslu til að (ígræðsla í) eða „ígræðsla á lífrænum hópum eða fjölliða keðjum beint frá yfirborði tvívíddar efna“ getur hann hannað og undirbúið mikinn fjölda lífrænna/fjölliða byggt á tvívíðum nanóefnum. Sameinda rafeindavirk efni. Í þessari grein er farið yfir framfarir rannsókna á sviði sjóntakmarkana á undanförnum árum byggt á dæmigerðustu tvívíðum efnum og lífrænum/fjölliða afleiðum þeirra eins og grafeni, BP, umbreytingarmálmsúlfíðum og peróskítum. helstu vísindaleg viðfangsefni og þróun þróunar í framtíðinni.

Nokkur dæmigerð tvívíð efni og notkunarskýrslur þeirra

Hvað varðar vinnureglur er hægt að skipta leysirverndartækni í tvo flokka: leysirvarnartækni sem byggir á línulegum ljósfræðireglum og leysirverndartækni sem byggir á ólínulegri ljósfræði (NLO). Að auki er einnig til varmaforvöldum fasabreytingaverndartækni og vélrænni örbyggingarvarnartækni o.s.frv. Tiltölulega séð hafa leysirvarnarefni sem byggjast á ólínulegum ljósfræðilegum meginreglum breiðvirkt viðnám gegn leysigeislum með breytilegum bylgjulengdum, hraðan viðbragðstíma og virkjun verndarans. hefur ekki áhrif á uppgötvun eða myndvinnslu og sendingargetu tækisins. , getur á áhrifaríkan hátt dregið úr leysistyrknum að því marki sem viðunandi er fyrir sjóntæki, herbúnað og mannsauga. Það hefur ákaflega mikið hagnýtt gildi og er einnig lykilrannsóknarefni á þessu sviði á alþjóðavísu. Eins og sýnt er á mynd 2, er mikilvægasti leysirvörnin (optical limiting, OL) vélbúnaðurinn aðallega með spennuástandi afturmettaðri frásog (RSA), frásog tveggja ljóseinda/fjölljóseinda (TPA/MPA), frásog ókeypis burðarefnis (frjáls- carrier absorption, FCA), ólínulegt ljósbrot (NLR) og ólínulegt ljósbrot (NLS). Á sýnilega ljóssvæðinu er verndarsvið RSA efna í lausnum og föstum filmum á milli 400 -600 nm, en TPA efni framkalla sjónræn takmarkandi áhrif vegna frásogs örvunar á 600-800 nm svæðinu. Sjóntakmarkandi áhrifasvæði NLS efna getur náð til nær-innrauða svæðisins. RSA, FCA og varmaáhrif valda ólínulegt ljósbrot felur í sér uppsöfnuð ólínuleg áhrif, en ólínulegt ljósbrot af völdum MPA og frjálsra rafeindaáhrifa eru tafarlaus ólínuleg áhrif. Hið fyrra er háð orkuflæðinu sem er sett í sýnið, en hið síðarnefnda er aðeins háð leysinum. Tafarlaus styrkur. RSA er venjulega framleitt úr sameindakerfi þar sem frásogsþversnið örvunarástands er stærra en frásogsþversnið jarðarástands. Eftir því sem orka innfallsljóssins eykst eykst frásog ljóss af and-mettanlega frásogsefninu enn frekar og ljósgeislun minnkar. MPA (sérstaklega TPA)) er mikilvæg tafarlaus ólínuleg áhrif sem auðvelt er að sjá í mörgum hálfleiðurum. Rafeindir í gildissviðinu gleypa margar ljóseindir í gegnum raunverulegt millistig til að örva umskiptin í leiðniband efnisins. Fyrir FCA geta burðarefni sem myndast með frásog ljóseinda eða hitauppstreymi í leiðnisviðinu (rafeindir) og gildissviðinu (göt) stöðugt tekið upp ljóseindir og skipt frá lágu orkustigi yfir í háorkustig. Þegar fjöldi mynda ókeypis flutningsaðila er stór, þetta Ferlið getur gegnt einhverju hlutverki. NLR getur komið frá raunverulegum hluta χ(3) (rafeinda Kerr ólínuleika), sem er tafarlaus eða tímabundin ólínuleg, eða það getur komið frá uppsöfnuðum burðarmyndandi áhrifum sem orsakast af frásog ljóseinda eða hitauppstreymi. Frá Hægt er að beita sjálfsfókus eða sjálfsfókus á NLR á sjóntakmörkun. NLS gegnir mikilvægu hlutverki í sjónferlum sem byggjast á nanóefnum. Dreifing felur venjulega í sér Rayleigh-dreifingu, Tyndall-dreifingu og Raman-dreifingu. Þegar kornastærðin er minni en Eða þegar hún er mun minni en bylgjulengd innfallsljóssins (minna en tíundi af bylgjulengdinni), er styrkur dreifða ljóssins í hvora átt mismunandi, sem er í öfugu hlutfalli við þá fjórðu kraftur bylgjulengdar innfallsljóssins. Þetta fyrirbæri er kallað Rayleigh-dreifing. Á þessum tíma er hægt að nota Rayleigh dreifingarkenninguna til greiningar. Hins vegar, þegar stærð dreifingarmiðstöðvarinnar er jöfn eða stærri en bylgjulengd innfallsljóssins, er dreifingarstyrkurinn í réttu hlutfalli við veldi tíðnarinnar og dreifingin er meiri í framstefnu ljóssins en afturábak. átt. Sterkt, stefnuvirknin er tiltölulega augljós og hægt er að nota Mie-dreifingarkenninguna til greiningar á þessum tíma. Eins og MPA er NLS ekki viðkvæmt fyrir þröngu ómun bylgjulengdarsviði innfallsljóssins, svo það getur stuðlað að breiðbands sjóntakmarkandi svörun. Það hefur verið lagt til í bókmenntum. Það eru margar leiðir til að framkalla dreifingarstöðvar. Þessi dreifingarstöð getur stafað af myndun leysibóla eða frá ósamfellu í brotstuðul sem stafar af plasma sem myndast á yfirborði nanóefnisins og hitauppstreymi leysisins sem umlykur nanóagnirnar. Frá hagnýtu beitingarsjónarhorni er tilvalið að hanna ólínuleg sjónræn efni með mörgum sjóntakmörkunarbúnaði (svo sem frásog gegn mettun, tveggja ljóseind, ljósdreifingu osfrv.) Til að ná breiðvirkri leysivörn, en það er alveg krefjandi.

Optískir takmarkanir: (a) Ólínuleg dreifing; (b) frásog margra ljóseinda;

(c) öfugt mettanlegt frásog; (d) frásog ókeypis burðarefnis

Samskiptaupplýsingar:

Ef þú hefur einhverjar hugmyndir skaltu ekki hika við að tala við okkur. Sama hvar viðskiptavinir okkar eru og hverjar kröfur okkar eru, munum við fylgja því markmiði okkar að veita viðskiptavinum okkar hágæða, lágt verð og bestu þjónustuna.