Scoprire le dinamiche nascoste delle strutture fotoniche naturali utilizzando l'imaging olografico

Questa è la prima volta, per quanto ne sappiamo, che la tecnica olografica è stata utilizzata per monitorare la foto per le razze in gemelli insetti e la transizione del viso in condizioni di non equilibrio. Il vantaggio di questa tecnica non invasiva sta nel fatto che non causa alcun disturbo significativo al sistema. Questo è di grande importanza, ad esempio, per gli studi di non equilibrio.

L'ottica non lineare e l'olografia forniscono informazioni su strutture organizzate complesse che incontriamo in tutte le discipline scientifiche. Si tratta di tecniche non distruttive in grado di interrogare tali strutture su scala submicronica. La conoscenza dell'ottica ondulatoria e geometrica è necessaria per preparare il setup, mentre l'analisi si basa sulla conoscenza della fisica, l'esperimento stesso, è più semplice da eseguire.

Poiché gli esperimenti presentati eseguono un'oscurità incompleta, l'opportunità di seguire la firma visiva ha un'importanza critica per lo studio descritto Per iniziare, eseguire una caratterizzazione completa del campione mediante microscopio elettronico a scansione, spettroscopia ottica lineare e microscopia ottica non lineare. Dopo aver regolato la temperatura ambiente, accendere il laser e controllare l'allineamento degli elementi ottici. Quindi, allineare perfettamente il raggio laser con lo specchio concavo.

Successivamente, controllare e regolare la posizione dell'espansore del fascio ottico. Quindi, determinare la parte del fascio che influisce sul campione e assicurarsi che formi un raggio riflesso. Controllare se il resto del raggio è raccolto su uno specchio sferico da utilizzare per generare il raggio di riferimento.

Inoltre, il rilevatore viene posizionato all'interno della zona di interferenza dei due fasci specificati. Impostare una fotocamera fotografica ottica per l'esperimento olografico. E un altro per vedere i cambiamenti visibili nella reazione di Briggs-Rauscher.

Inoltre, impostare una telecamera termica con una risoluzione termica di 50 milli Kelvin e una lunghezza focale di 13 millimetri. Per preparare il campione per il monitoraggio della reazione chimica, posizionare il supporto con una superficie adesiva piana sul tavolo ottico su cui verrà posizionata la cuvetta o il recipiente. Quindi, riempire i reagenti nella cuvetta e mescolare nella cuvetta, con volumi e concentrazioni diversi, assicurandosi che il volume totale nella cuvetta sia di 2,5 millilitri.

Quindi, posizionalo sul supporto nella configurazione. Dopo aver spento le luci esterne, sincronizzare le telecamere utilizzando un intervallo scelto. Quindi, premere i pulsanti di registrazione e indurre cambiamenti dinamici nel sistema di interesse.

Quindi, osserva l'esperimento olografico. Quindi, pronunciare la fine del processo e salvare i risultati. Per controllare l'ologramma della sonda per le impostazioni appropriate, scegliere un ologramma ed effettuare una ricostruzione facendo clic sul pulsante Ricostruisci.

Successivamente, modificare le impostazioni per ottenere l'immagine migliore ed eseguire nuovamente la ricostruzione, ripetendo i passaggi fino a quando non vengono definite le impostazioni migliori. Per eseguire le ricostruzioni, scegliere tutti gli ologrammi e applicare i parametri desiderati per la ricostruzione numerica degli ologrammi. Quindi, eseguire le ricostruzioni utilizzando il pulsante ricostruisci e l'interferogramma inserendo i nomi dei file nel campo Inizia con/Termina con e quindi, facendo clic sul pulsante, Batch.

Eseguire un'analisi visiva cercando cambiamenti visibili nel modello di interferenza. E cerca di abbinare i cambiamenti nel modello di interferenza con i risultati ottenuti da misurazioni ottiche e termiche. Successivamente, eseguire un esame incrociato analizzando a fondo le immagini visivamente sia dalle telecamere ottiche che termiche con le ricostruzioni olografiche al fine di rivelare le dinamiche su scala Nano.

Nel caso della reazione B.R, l'analisi degli interferogrammi rivela un cambiamento nel modello di frangia nel momento esatto di una transizione di fase. I risultati sono di particolare importanza, in quanto il metodo interferometrico ottico non causa alcun disturbo significativo al sistema, che è di vitale importanza per gli studi di non equilibrio. Inoltre, la ricostruzione olografica è stata eseguita per Wings of Butterfly, Azoria Lithonia, irradiata dalla luce laser a 450, 532 e 980 nanometri.

I risultati mostrano chiaramente che l'interazione delle nano strutture con la luce genera uno spostamento su scala Nano all'interno dei tessuti, che influenzano il modello interferometrico. Questa tecnica presentata, apre la possibilità di rivelare varie dinamiche e processi di auto-assemblaggio per i diversi sistemi su scala nano e meso.