Découvrir la dynamique cachée des structures photoniques naturelles à l’aide de l’imagerie holographique

C’est la première fois, à notre connaissance, que la technique holographique a été utilisée pour surveiller la photo des races chez les jumeaux insectes et la transition du visage dans des conditions de non-équilibre. L’avantage de cette technique non invasive réside dans le fait qu’elle ne provoque aucune perturbation significative du système. Ceci est d’une grande importance, par exemple, pour les études de non-équilibre.

L’optique non linéaire et l’holographie fournissent un aperçu des structures organisées complexes que nous rencontrons dans toutes les disciplines scientifiques. Ce sont des techniques non destructives capables d’interroger de telles structures à une échelle submicronique. La connaissance de l’optique ondulatoire et géométrique est nécessaire pour préparer la configuration, tandis que l’analyse est basée sur la connaissance de la physique, l’expérience elle-même, elle est plus simple à réaliser.

Étant donné que les expériences présentées sont des ténèbres incomplètes, la possibilité de suivre la signature visuelle a une importance critique pour l’étude décrite Pour commencer, effectuer une caractérisation complète de l’échantillon par microscope électronique à balayage, spectroscopie optique linéaire et microscopie optique non linéaire. Après avoir réglé la température ambiante, allumez le laser et vérifiez l’alignement des éléments optiques. Ensuite, alignez parfaitement le faisceau laser avec le miroir concave.

Ensuite, vérifiez et ajustez la position de l’expanseur de faisceau optique. Ensuite, déterminez la partie du faisceau qui empiète sur l’échantillon et assurez-vous qu’elle forme un faisceau réflexe. Vérifiez si le reste du faisceau est collecté sur un miroir sphérique à utiliser pour générer le faisceau de référence.

Et aussi, le détecteur est placé dans la zone d’interférence des deux faisceaux spécifiés. Installez un appareil photo optique pour l’expérience holographique. Et un autre pour voir les changements visibles dans la réaction de Briggs-Rauscher.

De plus, réglez une caméra thermique avec une résolution thermique de 50 milli Kelvins et une distance focale de 13 millimètres. Pour préparer l’échantillon à la surveillance des réactions chimiques, placez un support avec une surface adhésive plane sur la table optique sur laquelle la cuvette ou le récipient sera placé. Ensuite, remplissez les réactifs dans la cuvette et mélangez dans la cuvette, en ayant des volumes et des concentrations différents, en veillant à ce que le volume total dans la cuvette soit de 2,5 millilitres.

Ensuite, placez-le sur le support dans la configuration. Après avoir éteint les lumières externes, synchronisez les caméras en utilisant un intervalle choisi. Ensuite, appuyez sur les boutons d’enregistrement et induisez des changements dynamiques dans le système d’intérêt.

Ensuite, observez l’expérience holographique. Ensuite, prononcez la fin du processus et enregistrez les résultats. Pour vérifier les paramètres appropriés de l’hologramme de la sonde, choisissez un hologramme et effectuez une reconstruction en cliquant sur le bouton reconstruire.

Ensuite, modifiez les paramètres pour obtenir la meilleure image et effectuez à nouveau la reconstruction, tout en répétant les étapes jusqu’à ce que les meilleurs paramètres soient définis. Pour effectuer les reconstructions, choisissez tous les hologrammes et appliquez les paramètres souhaités pour la reconstruction numérique des hologrammes. Ensuite, effectuez les reconstructions à l’aide du bouton reconstruire et de l’interférogramme en insérant les noms de fichiers dans le champ Commencer par/Terminer par, puis, en cliquant sur le bouton, Batch.

Effectuez une analyse visuelle en recherchant les changements visibles dans le modèle d’interférence. Et essayez de faire correspondre les changements dans le modèle d’interférence avec les résultats obtenus par des mesures optiques et thermiques. Ensuite, effectuez un contre-interrogatoire en analysant minutieusement les images visuellement des caméras optiques et thermiques avec les reconstructions holographiques afin de révéler la dynamique à l’échelle nanométrique.

Dans le cas de la réaction B.R, l’analyse des interférogrammes révèle un changement dans le motif de la frange au moment exact d’une transition de phase. Les résultats sont d’une importance particulière, car la méthode interférométrique optique ne provoque aucune perturbation significative du système, ce qui est d’une importance vitale pour les études hors équilibre. De plus, la reconstruction holographique a été réalisée pour Wings of Butterfly, Azoria Lithonia, irradié par des lasers lumineux à 450, 532 et 980 nanomètres.

Les résultats montrent clairement que l’interaction des nanostructures avec la lumière génère un déplacement à l’échelle nanométrique dans les tissus, ce qui affecte le modèle interférométrique. Cette technique présentée, ouvre la possibilité de révéler diverses dynamiques et processus d’auto-assemblage pour les différents systèmes à l’échelle nano et méso.