هدایت دقیق جریان نور به کمک نانوذرات
به گزارش سیناپرس، فیزیکدانان دانشگاه ملی استرالیا (ANU) موفق به ساخت اسلایدهای نیمه شفاف کوچکی شده اند که قادر به تولید دو تصویر بسیار متفاوت با دستکاری جهت عبور نور از آن ها هستند.
با عبور نور از یک سوی این اسلایدها، تصویری از نقشه استرالیا دیده می شود، اما زمانی که اسلاید را برگردانید و دوباره به آن نگاه کنید، تصویری از خانه اپرای سیدنی قابل مشاهده است. این جفت تصویر، تنها یک نمونه از تعداد بسیار زیاد احتمالات در این خصوص هستند.
توانایی تولید دو تصویر کاملاً متفاوت به لطف توانایی دانشمندان ANU در کنترل جهت نور در مقیاس نانو امکان پذیر شده است. به گزارش سیناپرس، این ابداع می‌تواند راه را برای تولید دستگاه‌های جدید مبتنی بر نور که می‌توانند به اینترنت سریع‌تر، ارزان‌تر و مطمئن‌تر منجر شوند، هموار کند و همچنین می تواند به عنوان پایه ای برای بسیاری از فناوری های آینده، مطرح باشد.
در این فناوری جدید که با همکاری پژوهشگرانی از چین، آلمان و سنگاپور توسعه یافته است، از نانوذرات بسیار کوچکی استفاده شده که حدود 12 هزار عدد از آن‌ها می‌توانند در سطح مقطع موی انسان قرار بگیرند. این ذرات ریز به شکل الگوهای منحصر به فردی روی اسلایدها چیده می شوند.
محققان مجری این پژوهش می گویند: نانوذرات فوق، جریان نور را کنترل می‌کنند، مانند علائم جاده‌ای که با دستکاری جهتی که نور می‌تواند یا نمی‌تواند در آن حرکت کند، ترافیک را در یک جاده شلوغ کنترل می‌کند.
آن ها می افزایند: برخی از ذرات اجازه می دهند نور فقط از چپ به راست جریان یابد، برخی دیگر از راست به چپ یا ممکن است مسیر در هر دو جهت مسدود شود. در حالی که هدف فعلی از این تصاویر عمدتا هنری است، آن ها پتانسیل بالای این فناوری جدید را برای گسترش در حوزه های دیگر نشان می دهند.
به گزارش سیناپرس، در کاربردهای دنیای واقعی، این نانوذرات را می‌توان در سیستم‌های پیچیده‌ای که جریان نور را به شیوه‌ای مفید کنترل می‌کنند مانند زیرساخت‌های ارتباطی نسل بعدی، مونتاژ کرد. کنترل جریان نور در مقیاس نانو تضمین می کند که نور به جایی که باید برود می رود و جایی که قرار نیست، نمی رود.
محققان اظهار داشته اند: ما در حال حاضر حجم عظیمی از اطلاعات را با کمک نور رد و بدل می کنیم. هنگامی که یک تماس ویدیویی برقرار می کنید، مثلاً از استرالیا به اروپا، صدا و تصویر شما به پالس های کوتاه نور تبدیل می شود که هزاران کیلومتر را از طریق یک فیبر نوری بر فراز قاره ها و اقیانوس ها طی می کند.
اما متأسفانه، زمانی که از فناوری‌های مبتنی بر نور برای تبادل اطلاعات استفاده می‌کنیم، ممکن است اثرات انحرافی زیادی رخ دهد. بدین ترتیب، نور ممکن است پراکنده یا منعکس شود و از این طریق، کیفیت ارتباط را به خطر اندازد.
حالا در فناوری جدید، ما با اطمینان از آن که جریان نور دقیقاً در جایی که باید برود، جریان دارد، بسیاری از مسائل مربوط به فناوری های فعلی را حل خواهیم کرد.
به گزارش سیناپرس، گفتنی است این یافته های جالب و پیشرو در نشریه Nature Photonics منتشر شده اند.
ترجمه: محمدرضا دلفیه
