• Eesti Füüsika Selts
    • Eesti Füüsika Selts
    • Eesti füüsikapäevad ja füüsikaõpetajate päevad
      • 2017.a. füüsikapäevad
      • 2016.a. füüsikapäevad
      • 2015. a. füüsikapäevad
      • 2003.a. füüsikaõpetajate päev
    • EFS Täppisteaduste Suve- ja Sügiskoolid
      • 2017.a. sügiskool
      • 2016.a. sügiskool
      • 2015.a. sügiskool
      • 2014.a. sügiskool
      • 2013.a. suvekool
      • 2013.a. sügiskool
      • 2012.a. suvekool
      • 2012.a. sügiskool
      • 2011. a. suvekool
      • 2010. a. suvekool
      • 2010.a. sügiskool
      • 2009.a. sügiskool
      • 2008.a. suvekool
      • 2008.a. sügiskool
      • 2007. a. suvekool
      • 2007.a. sügiskool
      • 2006.a. suvekool
      • 2005.a. suvekool
      • 2005.a. sügiskool
      • 2004.a. suvekool
      • 2004.a. sügiskool
    • Füüsika õpetajate sügisseminarid Voorel
      • Voore 2017
      • Voore 2015
      • Voore 2011
      • Voore 2009
    • EFS aastaraamatud
    • Teadusbuss
    • Teaduslaagrid
    • FKB õpikojad
    • Akadeemiline füüsikaolümpiaad
    • Tähe perepäevad TÄPE

FYYSIKA.EE

Elu, loodus, teadus ja tehnoloogia

  • Arvamus ja Inimesed
    • Arvamus
    • Persoon
  • Eestist endast
    • Teated
  • Teadusuudised
    • Eesti teadusuudised
      • Tartu Ülikool
      • KBFI
      • Tallinna Tehnikaülikool
      • Tõravere Observatoorium
    • FYYSIKA.EE hoiab silma peal – Teemad
    • Referaadinurgake
    • Päevapilt
  • RSS teletaip
    • RSS Füüsikaharidus
    • RSS Kosmos
    • RSS Teadus
    • RSS Arvamus
    • RSS Tehnoloogia
  • Füüsika koolis
    • Füüsikaõpetajate võrgustik
    • TÜ koolifüüsika keskus
    • EFS füüsikaõpetajate osakond
    • Eesti füüsikaolümpiaadid
    • Videod ja simulatsioonid
    • Füüsika e-õpikud
    • Lahedad projektid
  • Kontakt

Uut tüüpi metamaterjalid säästavad valgust

5.08.2010 by Jaan-Juhan Oidermaa Leave a Comment

Purdue ülikooli teadurid on leidnud viisi, kuidas vähendada metamaterjale läbiva valguse energiakadusid kuni 50 korda.

Metamaterjalid astuvad oma olemuselt välja justkui ulmefilmidest. Nende murdumisindeks on alla ühe või isegi negatiivne. Looduses selliste optiliste omadustega materjale ei leidugi.

Tavatingimustes võivad elektromagnetlained nagu valgus murduda tihedamasse keskkonda sattudes erinevate nurkade all ning kiirustega vaid pinna ristsirgest eemale. Ent metamaterjalidega on võimalik painutada valgust selle suunas ning isegi negatiivse nurga all.

Illustratsioon kujutab Purdue ülikooli teadurite poolt loodud materjali struktuuri, kus osa alumiiniumoksiidist on asendatud värvainega, et valgust materjali läbimisel võimendada. Foto: Bircki nanotehnologia keskus, Purdue ülikool

Praktikas võimaldab see teadlastel kasutada metamaterjale valguse kontrollimiseks samasugusel viisil, nagu saab teha pooljuhtidega elektrivoolu korral. See omakorda avab uksed tervele reale uutele rakendustele nagu ülivõimsad mikroskoobid ja arvutid. Samuti ka varjestamistehnoloogiatele ning – nähtamatule mantlile.

Kaua aega on aga ülimaterjale kummitanud tõsine puudus, liiga palju valgust läheb metamaterjali läbimisel kaotsi või neeldub hõbedas ja kullas, mida metamaterjalide valmistamiseks kasutatakse. Pärast Purdue ülikooli töörühma kolme aastas pikkust uurimistööd Bircki nanotehnoloogia keskuses õnnestus neil leida lähenemisviis, mis võib probleemi lahendada. “Me näitasime, et põhimõtteliselt on võimalik (valguse) kaotsiminekut vältida ning arendada mitmete rakenduste jaoks sobivad materjalid,” kinnitasid Vladimir M. Shalaev ja Anne Burnett.

Purdue teadurite poolt loodud materjal on tehtud kalavõrgu sarnasest kilest, milles on 100 nanomeetrise läbimõõduga augud. Kile ise koosneb vaheldumisi asetatud hõbeda -ja alumiiniumoksiidi kihtidest. Projekti juures töötavad teadlased eemaldasid aga osa hõbeda kihtide vahel olevast alumiiniumoksiidist ning asendasid selle valgust võimendava värvainega. Teised valdkonnas töötavad teadlased on Shalaevi sõnul üritanud seni kanda kile pinnale mitmeid erinevaid vahendajaid, kuid edutult. Lähenemisviisid ei võimendanud valgust piisavalt.

Selle asemel leidis Purdue töörühm viisi paigutada värvaine kahe hõbeda kihi vahele, kus valguse lokaalne väli on tunduvalt tugevam, kui kile pinnal. Vahendaja töötab seetõttu 50 korda efektiivsemalt. Seega võivad transformatsiooni optika poolt pakutavad praktilised rakendused olla lähemal kui arvata võiks.

“Mis on tähtis, et neelduvusfaktor võib-olla kuni üks miljondik sellest, mis see oli enne meie lähenemisviisi. me võime saavutada isegi valguse võimendamist selle neeldumise asemel. Meie tulemuste kohaselt saab metamaterjalidel olla korraga nii negatiivne murdumisnäitaja, kui ka seejuures valgust võimendada,” ütles Shalaev.

Uurimus ilmus ajakirjas Nature 5. augustil.

Loe lisaks:
Purdue ülikool: “New findings promising for ‘transformation optics,’ cloaking.”

Teised selle mõtteraja postitused

  1. Arengud termovarjestuse tehnoloogias
  2. Eksperiment näitas, et aatomituum võib läbipaistvaks muutuda
  3. Akustilise avastamatuse keep
  4. ,,Vedeliku voolu keep” võib peita laevu voolava vee eest
  5. Valgus levib, justkui ruum puuduks
  6. Uus 3D fotooniline kristall on elektriliselt ja optiliselt aktiivne
  7. Räni nanosambad juhivad infrapunavalgust
  8. Metamaterjal purustas oma murdumisnäitajaga rekordi
  9. Painduv metamaterjal
  10. Kuidas saada nähtamatuks

Filed Under: Rakenduslik teadus, Teadusuudised Tagged With: Kuidas saada nähtamatuks

Leave a Reply Cancel reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

FYYSIKA.EE hoiab silma peal

biofüüsika Elementaarosakesed ja LHC eksperiment Grafeen&Grafaan Inimene kosmos maa IPhO2012 Kauged planeedid Kliima‑ ja ilmaennustused Kuidas saada nähtamatuks Kvantarvutid kvantnähtused Kütuseelemendid Maavälise elu otsingud Magnetmaterjalid Materjalimaailm nanotehnoloogia Saagu valgus Tehnovidinad Tulevikuenergia Tumeenergia ja tumeaine Tuumafüüsika Vaata sissepoole ülijuhid

Värskemad kommentaarid

  • weat5her { Vastavalt voistluse tulemustele arvatakse juulis Sveitsis toimuva rahvusvahelise fuusikaolumpiaadi Eesti voistkonna liikmeteks Kristjan Kongas, Taavet Kalda, Kaarel Hanni, Jonatan Kalmus ja Richard Luhtaru. }
  • lambda { Huvitav ja informatiivne ülevaade astrofüüsika hetkeseisu kohta. Paar väikest apsu tõid tõsisele tekstile lõbusat vaheldust ja panid peas helisema lambada-rütmid, kui lugesin, et „varsti hakkasid... }
  • test { Mis kell see seminar siis on kah? }
  • Aigar { YYSIKA.EE planeerib ühe sellise palli lennutamist 22. aprillil 2015.a. - Kuidas läks? }

Sõbrad Facebook'is

Meid toetavad:

Copyright © 2021 · News Pro Theme on Genesis Framework · WordPress · Log in