29 июня, 2022

zhukvesti

Находите все последние статьи и смотрите телешоу, репортажи и подкасты, связанные с Россией.

Новый процесс может сделать синтетические материалы прозрачными или даже полностью невидимыми

Наведенная прозрачность: точный контроль потока энергии (на что указывают светящиеся частицы в тумане) делает синтетический материал полностью прозрачным для оптического сигнала. Предоставлено: Андреа Штайнфурт / Университет Ростока.

окончательное пограничное пространство. Космический корабль «Энтерпрайз» продолжает свою миссию по исследованию галактики, когда все каналы связи внезапно обрываются непроницаемой туманностью. В нескольких эпизодах популярного телесериала отважная команда должна провести «тех-тех» и «науку-науку» всего за 45 минут эфирного времени, чтобы выпутаться из того или иного затруднительного положения до того, как начнут показывать финальные титры. Несмотря на то, что группа ученых из Ростокского университета провела значительно больше времени в своих лабораториях, им удалось разработать совершенно новый подход к созданию синтетических материалов, способных передавать оптические сигналы без каких-либо искажений с помощью точно настроенных потоков энергии. Они опубликовали свои результаты в научный прогресс.


«Когда свет рассеивается в неоднородной среде, он подвергается рассеянию. Этот эффект быстро превращает сжатый, направленный пучок в рассеянное свечение, знакомое всем нам как по летним облакам, так и по осеннему туману», — профессор Александр Смит из института. по физике в Университете Ростока описывает отправную точку ради своей команды. Примечательно, что именно микроскопическое распределение плотности материала определяет рассеивающие свойства. Смит продолжает: «Основная идея индуцированной прозрачности состоит в том, чтобы воспользоваться менее известным оптическим свойством, чтобы, так сказать, расчистить путь пакету».

Это второе свойство, известное в области фотоники под туманным названием «негерметичность», описывает поток энергии, или, точнее, усиливать и разбавить свет. Интуитивно сопутствующие эффекты могут показаться нежелательными — особенно затухание светового луча из-за поглощения может оказаться весьма контрпродуктивным для задачи улучшения передачи сигнала. Однако неиерархические эффекты стали основным аспектом современной оптики, и целая область исследований стремится использовать сложное взаимодействие потерь и усилений для расширенных функций.

«Этот подход открывает совершенно новые возможности», — говорит докторант Андреа Стейнфорт, первый автор статьи. Что касается светового луча, становится возможным усиливать или гасить определенные части светового потока. пакет На микроскопическом уровне противодействовать любому наступлению ухудшения состояния. Чтобы сохранить изображение туманности, свойства светорассеяния можно полностью подавить. «Мы активно работаем над модификацией материала, чтобы адаптировать его для наилучшей передачи определенного светового сигнала», — объясняет Стейнфорт. «Для этого поток энергии должен точно контролироваться, чтобы он мог вписываться в материю и сигнализировать, как кусочки головоломки». В тесном сотрудничестве с партнерами из Венского технологического университета исследователи из Ростока успешно решили эту задачу. В своих экспериментах они смогли воссоздать и наблюдать микроскопические взаимодействия световые сигналы Благодаря недавно разработанным активным материалам в волоконно-оптических сетях километровой длины.

На самом деле индуцированная прозрачность — лишь одна из захватывающих возможностей, вытекающих из этих открытий. Если объект действительно должен исчезнуть, его следует предотвратить. рассеивание недостаточно. Вместо этого волны света должны появляться позади них совершенно невозмущенными. Однако даже в космическом вакууме одна только дифракция гарантирует, что любой сигнал неизбежно изменит свою форму. «Наше исследование предлагает рецепт структурирования вещества таким образом, чтобы лучи света проходили так, как если бы не существовало ни вещества, ни самой области пространства, которое оно занимает. Этого не могут сделать даже иллюзорные маскирующие устройства Ромулана», — соавтор доктор. Маттиас Хайнрих возвращается на последний рубеж «Звездного пути».

Результаты, представленные в данной работе, представляют собой прорыв в фундаментальных исследованиях негерметичной фотоники и предоставляют новые методы эффективной тонкой настройки чувствительных оптических систем, например, датчиков для медицинского применения. Другие потенциальные области применения включают оптическое кодирование и безопасную передачу данных, а также синтез универсальных синтетических материалов с заданными свойствами.


Реконфигурируемый кремниевый нано-нано, управляемый векторизованным световым полем


Дополнительная информация:
Андреа Штайнфурт и др., Наблюдение за световыми волнами постоянной интенсивности и индуцированной прозрачности в сконструированных неэрмитовых синапсах, научный прогресс (2022). DOI: 10.1126 / sciadv.abl7412

Представление о
Университет Ростока

цитатаПрозрачность по требованию: новый процесс может сделать синтетические материалы прозрачными или даже полностью невидимыми (31 мая 2022 г.). Получено 1 июня 2022 г. с https://phys.org/news/2022-05-transparency-demand-artustry-materials-transparency. HTML

Этот документ защищен авторским правом. Несмотря на любые добросовестные отношения с целью частного изучения или исследования, никакая часть не может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.

READ  «Детокс» не аннулирует вакцину против Covid, говорят эксперты сторонникам вакцинации | Новости США