Ajakirja Nature väljaandest Scientific reports saime lugeda, et esmakordselt on saadud ja ära mõõdetud nähtavas piirkonnas negatiivset murdumisnäitajat omav materjal. Töö on tehtud Hiina teadlaste poolt ja selle rõhk on just materjali valmistamise meetodil. Ja õige ka – oleme ju siinsetelgi veergudel mitut puhku rääkinud, kui keeruline on spektri nähtavasse piirkonda sobivaid metamaterjale valmistada. Juuresolev […]
Retsept metamaterjalide valmistamiseks
Metamaterjalid on huvitavad, ei ole probleem neile rakendusi välja mõelda alates ideaalsest valguse neelajast lõpetades superläätsedega. Aga nende valmistamine on väga keeruline. Siiski, vahel on valmistamise protsess ja selle tulemus üsna lihtsalt hoomatav. Käesoleval juhul on Jaapani ja Taiwani teadlased valmistanud metamaterjali mis erinevalt varasematest on isotroopne, st selle omadused ei sõltu langeva valguse suunast […]
Söövitusmeetod aitab 2-D struktuuridest luua 3-dimensionaalseid
Tänapäevases kaugsides kannab valgus digitaalset informatsiooni kilomeetrite taha vaid sekunditega. Kohandatud optilised materjalid kontrollivad valgussignaale. Teadlased Berliini, Louvain’i ja Karlsruhe Tehnoloogia Instituutidest esitavad ajakirjas Advanced Functional Materials meetodit footonkristallide tootmiseks. Nende optilised omadused on paika pandud mikromeetri suuruste struktuuridega. Antud meetod on kiire, odav ja lihtne ning kasutab osaliselt iseorganiseeruvuse printsiipi. „Materjalide optilisi omadusi saab […]
Uus nähtamatuks tegev seade töötab hajutavas keskkonnas
Saksa teadlased leiutasid uue nn nähtamatuks tegeva mantli, mis varjab objekte hajutavas keskkonnas, näiteks sogases vedelikus. Sama tehnoloogiat kasutades on tehtud ka mantleid, mis varjavad objekte kuumuse eest. Kuigi sellise seadme võimalikud rakendused on piiratud, võib teadlaste sõnul kasutada seda näiteks esteetilise kuid vargakindla klaasi valmistamisel. Nähtamatuks tegev mantel töötab, juhtides valguse objekti ümbert mööda […]
Nähtamatuks tegev mantel teeb varjatust elektromagnetilise majaka
Ameerika teadlaste töörühm avaldas arXiv.org eelktrükiserveris artikli, mille järgi võib nähtamatuks tegev mantel eseme muuta hoopis elektromagnetkiirgust pillavaks majakaks. Rakendust leidnud varjestustehnoloogiad on mõeldud kindla sagedusega kiirguse blokeerimiseks. Hiljutine uurimus näitas, et integreerides üle kogu elektromagnetspektri on varjesti kombineeritud hajumine alati suurem kui varjestamata originaalil: ese muutub nähtavaks enamatel sagedustel.Töörühm esitas probleemile kaks lahendust: esiteks […]
Arengud termovarjestuse tehnoloogias
Prantsuse teadlased avasid nähtamatuks tegeva tehnoloogia raamatus uue peatüki, modelleerides termovarjestava katte. Teadusajakirjas Optics Express lähemalt kirjeldatud meetod on osalt sarnane optilisele varjestustehnoloogiale. Tulevikurakenduste hulka kuulub muuhulgas näiteks elektroonikaseadmete efektiivsem jahutamine. Hiljutised arengud varjestavate katete osas (invisibility cloak) põhinevad transformatsioonioptikal (transformation optics), mis kätkeb metamaterjale ja valguse murdmist nii, et see leviks otsesihi asemel ümber […]
Eksperiment näitas, et aatomituum võib läbipaistvaks muutuda
DESY teadlaste rühm tegi Dr Ralf Röhlsbergeri juhendamisel uurimustöö, kasutades kõrge heledusega sünktrotron valgusallikat (high-brilliance synchrotron light source) PETRA III-e. Uurijatel õnnestus muuta aatomituumi röntgenkiirte abil läbipaistvateks. Samal ajal avastasid nad uue viisi, kuidas realiseerida optiliselt kontrollitavat valguslülitit, mida on võimalik kasutada valguse manipuleerimiseks valguse abil. See oleks tähtis koostisosa tulevaste tõhusate kvantarvutite tarbeks. Uurimustöö […]
Akustilise avastamatuse keep
Uurijad Valencia Polütehnilisest Ülikoolist (Universitat Politècnica de València), Hispaania Riiklikust Teadusnõukogust ja Valencia Ülikoolist on teinud järjekordse sammu „akustilise avastamatuse“ saavutamise suunas – loodi uus kahedimensiooniline akustilise varjeseadme prototüüp. Kui kindla sagedusega helilained jõuavad varjatava objektini, käituvad helilained nii, justkui objekti polekski seal. Seesugust varjamist võimaldab seadme koostisosade ühismõju. Mitme uurimismeeskonna ühistööna välja arendatud akustiline varjekeep […]
Magnetväljade peitmine: loodi esimene ,,antimagnetseade”
Hispaania uurijad kavandasid enda sõnul uut tüüpi magneetilise katteseadme, mis varjab objekte väliste magnetväljade eest. Samal ajal hoiab seade ära sisemiste magnetväljade lekkimise sellest väljapoole, mis muudab peiteseade avastamatuks. ,,Antimagnetina” kirjeldatud seade arendamine võib avada tee mitmetele kasulikele rakendustele. Näiteks võib selle abil kaitsta laevakeret miinide eest, mis on kavandatud lõhkema siis, kui nende andurid […]
,,Vedeliku voolu keep” võib peita laevu voolava vee eest
Tuleviku laevad võivad olla võimelised liikuma vees ilma laineid tekitamata. Nii väidavad USA füüsikud, kes on esitlenud uut tüüpi ainet, mis laseb veel voolata ümber objekti nii, nagu seda polekski. Veel valmis ehitamata kavand võib parandada laevade ja allveelaevade energiakasutuse efektiivsust ning isegi ära hoida nende avastamist. “Meie loodud struktuuri peamine funktsioon on vedeliku voolu […]
Valgus levib, justkui ruum puuduks
Uurijad Suurbritanniast ja Ameerika Ühendriikidest on loonud optilise nanostruktuuri, mis lubab valguslaine seda läbida ilma võnkefaasi juurdekasvuta – justkui laine ei läbikski ruumiosa ja seda täitvat ainet. Seade võiks leida rakendust optoelektroonikas, teadlaste sõnul näiteks signaalide edastamisel selleks, et ära hoides nende signaalide moonutamist. Kuna valguslaine liigub lõpliku, ehkki väga suure kiirusega, hilineb laine võnkefaas […]
Uus 3D fotooniline kristall on elektriliselt ja optiliselt aktiivne
Illinoi Ülikooli teadlased on esmakordselt valmistanud optoelektrooniliselt aktiivse 3D fotoonilise kristalli. Teadusareng võib avada uued uksed päiksepaneelide, laserite- ja metamaterjalide maailmas. Fotoonilised kristallid suudavad tänu ainulaadsetele füüsikalistele omadustele valgust manipuleerida seninägematutel viisidel. Nende kristallvõre on võimeline esile kutsuma ebatavalisi füüsikalisi nähtusi ja mõjutama footonite käitumist viisil, mida tavalised optilised materjalid ei suuda. Tegemist on põnevate […]
Nanotrükk võimaldab valmistada suurte pindaladega metamaterjale
Illinoi Ülikooli teadlased on leiutanud uue negatiivse murdumisnäitajaga kolmedimensionaalse metamaterjali ehk NIM-i (NIM -negative index metamaterial) tootmise meetodi. Saavutus on märkimisväärne, sest varasemaga võrreldes on võimalik materjali toota kiiremini ja suuremale pindalale. Metamaterjalid on tehisstruktuurid, millel on looduses leitava materjaliga võrreldes iseäralikud omadused. Näiteks omavad NIM-id negatiivset murdumisnäitajat. See tähendab, et metamaterjali läbiv valgus murdub […]
Räni nanosambad juhivad infrapunavalgust
Hiina ja Ameerika ühendriikide teoreetikud väidavad, et räni nanosammastele pealelastavat infrapunakiirgust saab kallutada kuni 90 kraadi võrra, kui see läbi materjali liigub – ja seda ilma mingi peegeldumiseta. See avastus annaks pärast eksperimentaalset kinnitamist uue lähenemise optiliste kiirte juhtimisele, mis tavaliselt nõuab spetsiaalselt valmistatud metamaterjale. Teadlaste sõnul saaks sammastikku kasutada kiirte juhtimiseks fotoonilistes vooluringides, aidates […]
Metamaterjal purustas oma murdumisnäitajaga rekordi
Korea teadlased valmistasid uue, siiani kõige ekstreemsema positiivse murdumisnäitajaga metamaterjali – tervelt 38,6. Metamaterjal töötab tetrahertsilistel sagedustel ning teadlaste arvates võiks see leida kasutust mitmetes rakendustes kaasa arvatud kõrgresolutsiooniliste kujutiste saamisel. Allikas “Metamaterial breaks refraction record“
Painduv metamaterjal
Ühendkuningriigi teadlased said hakkama uut tüüpi materjali valmistamisega, mille sisse saab asetada objekte, misjärel objektid ja ka materjal ise nähtamatuks muutuvad. Kuigi materjalist on vähe kasu inimeste ja suurte objektide varjamises, saaks teadlaste sõnul selle abil siiski peita väiksemaid esemeid ning samuti muuta kontaktläätsed veelgi paremateks. Loe lähemalt: “Flexible metamaterial springs to life“
Uut tüüpi metamaterjalid säästavad valgust
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. […]
Kuidas saada nähtamatuks
Nähtamatuks teeb meid … salasõnade teadmine? Paraku mitte. Aga vastus küsimusele mida peaks põhimõtteliselt tegema selleks, et nähtamatuks saada ei ole teab-mis keeruline. Tuleb lihtsalt valguskiired juhtida ümber isiku või eseme. Kuidas täpselt ning mis on asjade tänane seis? Kõigepeal põhiline idee. Me mäletame kooli füüsikakursusest, et valguse käitumist kirjeldatakse joonistades valgusallikast lähtuvaid nn valguskiiri. […]