ננו-חלקיקים שולטים בזרימת האור כמו שלטי דרכים מכוונים את התנועה

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on telegram
Share on whatsapp
Share on email
פרסומת
X-ray_Promo1


פיזיקאים מהאוניברסיטה הלאומית של אוסטרליה (ANU) פיתחו שקופיות שקופות זעירות המסוגלות לייצר שתי תמונות שונות מאוד על ידי מניפולציה של הכיוון שבו האור עובר דרכן.

כאשר האור עובר דרך המגלשה, ניתן לראות תמונה של אוסטרליה, אך כאשר אתה הופך את המגלשה ומסתכל שוב, נראית תמונה של בית האופרה של סידני. צמד התמונות שנוצרו הוא רק דוגמה אחת למספר אפשרויות בלתי מנוצלות.

היכולת לייצר שתי תמונות שונות באופן מובהק אפשרית הודות ליכולת של מדעני ANU לשלוט בכיוון שבו האור יכול ולא יכול לנוע בקנה מידה ננו. הפיתוח עשוי לסלול את הדרך למכשירים חדשים מבוססי אור שיכולים להוביל לאינטרנט מהיר, זול ואמין יותר. זה יכול לשמש גם כבסיס לרבות מהטכנולוגיות של המחר.

פותחה בשיתוף פעולה עם עמיתים מסין, גרמניה וסינגפור, הטכנולוגיה החדשה משתמשת בננו-חלקיקים, כל כך קטנים עד שכ-12,000 מהם יכולים להיכנס לחתך של שערה אנושית. חלקיקים זעירים אלה מסודרים לתבניות ייחודיות על השקופיות.

"החלקיקים שולטים בזרימת האור כמו שלטי דרכים שולטים בתנועה בכביש סואן על ידי מניפולציה של הכיוון שבו האור יכול, או לא יכול, לנוע", אמר מנהיג הפרויקט ד"ר סרגיי קרוק.

"חלקיקים מסוימים מאפשרים לאור לזרום משמאל לימין בלבד, אחרים מימין לשמאל או שהמסלול עשוי להיות חסום בכל כיוון."

ד"ר ליי וואנג, מאוניברסיטת דרום מזרח בסין אמר: "למרות שמטרת התמונות הללו היא בעיקר אמנותית, הן מדגימות את הפוטנציאל של הטכנולוגיה החדשה הזו.

"ביישומים בעולם האמיתי ניתן להרכיב את הננו-חלקיקים האלה למערכות מורכבות שישלטו בזרימת האור בצורה שימושית – כמו בתשתית תקשורת מהדור הבא."

לדברי ד"ר קרוק, היכולת לשלוט בזרימת האור בקנה מידה ננומטרי מבטיחה שהאור "הולך לאן שהוא אמור ללכת ולא הולך לאן שהוא לא אמור".

"אנחנו מחליפים כמויות אדירות של מידע בעזרת האור. כשאתה מבצע שיחת וידאו, נניח, מאוסטרליה לאירופה, הקול והתמונה שלך מומרים לפולסים קצרים של אור שעוברים אלפי קילומטרים דרך סיב אופטי על פני היבשות. ואוקיינוסים", אמר ד"ר קרוק, מהמרכז לפיזיקה לא לינארית של ANU.

"למרבה הצער, כאשר אנו משתמשים בטכנולוגיות נוכחיות מבוססות אור כדי להחליף מידע, עלולות להתרחש הרבה השפעות טפיליות. האור עלול להתפזר או להשתקף, מה שפוגע בתקשורת שלך.

"על ידי הבטחת האור זורם בדיוק לאן שהוא צריך לזרום, היינו פותרים בעיות רבות עם הטכנולוגיות הנוכחיות."

לדברי ד"ר קרוק, הפיתוח של טכנולוגיות רבות של המחר יסתמך במידה רבה על היכולת שלנו לשלוט באור בקנה מידה זעיר.

"פריסה רחבה של רכיבים זעירים שיכולים לשלוט בזרימת האור עלולה להביא לשינויים טכנולוגיים וחברתיים הדומים לטרנספורמציות שחוללו בעבר על ידי פיתוח רכיבים זעירים השולטים בזרימת החשמל, המכונים דיודות וטרנזיסטורים, " הוא אמר.

"השליטה על זרימת החשמל בקנה מידה ננו הוא מה שהביא לנו בסופו של דבר מחשבים וסמארטפונים מודרניים. לכן מרגש לראות את הפוטנציאל של הטכנולוגיה המתפתחת שלנו לשליטה בזרימת האור".

מחקר זה היה שיתוף פעולה בין המרכז לפיזיקה לא לינארית בבית הספר למחקר ANU לפיזיקה, אוניברסיטת פדרבורן בגרמניה, אוניברסיטת דרום מזרח בסין ו-A*STAR סינגפור.



קישור לכתבת המקור – 2022-06-20 19:23:41

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on telegram
Telegram
Share on whatsapp
WhatsApp
Share on email
Email
פרסומת
תכנון תשתיות רפואיות

עוד מתחומי האתר