MIT stvara prvo savršeno ogledalo

Razmišljanja

Fizičari s MIT-a stvorili su prvo savršeno ogledalo. Kad svjetlost pogodi zrcalo - ili bilo koju drugu vrstu vala, uključujući akustične i vodene valove - savršeno se odbija, ne unoseći izobličenja i točno čuvajući izvornu sliku (signal). Iako su ovo prvenstveno velike vijesti za narcisoidne MySpacerere, ova savršena zrcala također mogu dovesti do otkrića u solarnoj energiji, laserima, optičkim mrežama ili gotovo svemu što uključuje reflektiranje ili hvatanje svjetlosti.

Sva uobičajena zrcala rade na vrlo jednostavan način: blokiraju prolazak svjetlosti (ili zvuka, ili vode ili radio valova), pa im ne preostaje ništa drugo nego da se reflektiraju. Kao što možete zamisliti, refleksija nikad nije savršena, a materijal upija ili rasipa energiju u različitim smjerovima. Za čovjeka koji provjerava kosu ili šminku, ovaj nedostatak savršenstva nije važan; ali kada govorite o reflektiranju lasera na stotinu kilometara optičkih vlakana ili solarnih instalacija, ove sitne nesavršenosti mogu prouzročiti ogroman pad učinkovitosti.

Savršeno ogledaloMarin Soljačić i kolege iz MIT-ove grupe za fotoniku i elektromagnetiku naleteli su na ovo savršeno ogledalo gotovo slučajno. Tim je proučavao ponašanje fotonskog kristala - u ovom slučaju, silicijske pločice s nano uzorkom sloja silicijevog nitrida na vrhu - koji je u sebi imao izbušene rupe, čineći rešetku. Te su rupe toliko male da mogu primiti samo jedan svjetlosni val. U većini kutova svjetlost je djelomično apsorbirala fotonski kristal, kao što su i očekivali - ali s određenom valnom duljinom crvene svjetlosti, pod kutom od 35 stupnjeva, svjetlost se savršeno odražavala. Svaki foton koji je emitirao izvor crvene svjetlosti bio je savršeno odbijen, pod točno pravim kutom, bez apsorpcije ili raspršenja.



Taj je fenomen nov i neočekivan. John von Neumann, jedan od najistaknutijih polimata u povijesti, teoretizirao je sličan fenomen 1929. godine, ali on nikada nije eksperimentalno dokazan. 'To je vrlo drugačiji način ograničavanja svjetlosti,' Kaže Soljačić. A. Douglas Stone, profesor s Yalea koji nije sudjelovao u radu, kaže da je ovo praktična demonstracija 'vrlo značajna, jer predstavlja novu vrstu zrcala koje u principu ima savršenu reflektivnost.'

Iako postoje gotovo nesumnjivo praktične primjene za ova savršena ogledala, tim MIT-a trenutno je usredotočen na procjenu točno onoga što se događa. Jednom kad ih se razumije i lako se reproduciraju, često dovode do vrlo novih i novih primjena. U ovom su slučaju najočitija primjena snažniji i učinkovitiji laseri, ali koncentrirana solarna energija (pomoću zrcala za ključanje vode) i optička vlakna također bi se mogli poboljšati. Tek prošli tjedan smo o tome pisali DARPA-ina optička optička vlakna, koji koriste fotonske kristale za širenje signala - vjerojatno bi se u tim vlaknima mogla koristiti savršena zrcala koja pružaju veći domet i brzinu.

DARPA

DARPA-ino optičko vlakno sa šupljinom i fotonskim opsegom

Različiti fotonski kristali s različitim uzorcima izbušenih rupa trebali bi biti u stanju odražavati valove i s drugim svojstvima, poput akustike, vode i radija. I hej, ne bi li savršeno ogledalo bilo korisno i za izradu ogrtača nevidljivosti ...?

Copyright © Sva Prava Pridržana | 2007es.com