Устройство с наноразмери излъчва светлина като обект, който е 10 000 пъти по-голям
Последно: 19 юни 2024 г. в 10:24
Инженери от университета Уисконсин-Мадисън (Wisconsin-Madison) са създали устройство с наноразмери, което може да излъчва светлина силно, колкото обект, който е 10 000 пъти по-голям.
В статия, публикувана в списанието Physical Review Letters, Зонгфу Ю (Zongfu Yu), който е асистент професор по електрическо и компютърно инженерство описва наноустройството, което драстично подобрява предишните технологии в сферата на излъчването на светлина. Зонгфу Ю и колегите му показват как един нанорезонатор може да манипулира светлината така, че да се получава огромно „отражение“. Нанорезонаторът има такъв капацитет на абсорбиране и излъчване на светлина, че размерът му изглежда 10 000 пъти по-голям от реалния му такъв. „Да направиш нещо да изглежда 10 000 пъти по-голямо от реалния му физически размер, означава, че то ще има много възможни приложения, свързани със манипулирането на светлината“, казва Ю.
Учените направили пробива с помощта на иновативни материали и много дълбоки познания по физиката на светлината. Също както звукът, светлината може да резонира, като може да бъде усилвана чрез манипулиране на физичните свойства на енергията на вълната ѝ. Изследователите се възползвали от това и създали изкуствен материал, в който дължината на вълната на светлината във вакуум е много по-голяма. Това позволява на светлинните вълни да резонират много по-силно.
Устройството може да смалява светлината до размер по-малък от дължината на вълната ѝ – това означава, че може да събира доста светлинна енергия, а след това да разпръсква светлината на много голямо пространство. Подобна технология може да намери употреба при микроскопични частици, които ще изглеждат огромни.
„Устройството може да накара даден обект да изглежда „супервидим“, като уголемява оптичния му външен вид чрез много силния разпръскващ ефект“, добавя един от изследователите, Жоу.
Подобно на умението на струната на китара да абсорбира голямо количество акустична енергия от обикалящата среда и да вибрира в синхрон, оптичното наноустройство може да получава светлинна енергия от всякакви източници и да излъчва с много голяма производителност.
„Разработваме фотодетектори, базирани на нашата технология и те, например, може да се използват за подобряването на фотографията в условия на мрак“, допълва Ю.
Като се има предвид капацитета на устройството да абсорбира големи количества светлинна енергия, технологията има потенциал и при събирането на слънчева енергия с висока ефективност. „Устройството ни създава нови начини за манипулиране на потока светлина и отваря невероятно много потенциални приложения в светлочувствителните технологии и преобразуването на слънчевата енергия“, завършва Ю.
