| 22 февраля 2019 | Новости науки и техники

Исследователи создали антилазер, являющийся идеальным поглотителем идеальных электромагнитных волн

Поверхность метаматериала


Исследователи из университете Дюка, продолжая работу над идеальным поглотителем электромагнитных волн, созданными ими в 2017 году, обнаружили, что его очень легко можно превратить в нечто, называемое термином "обратно-временной лазер", в идеальный когерентный поглотитель. Лазер, как известно, является преобразователем энергии накачки в когерентный свет, волны которого колеблются в одной плоскости и имеют одну фазу. Обратный этому процесс заключается в поглощении всей энергии только двух или более идентичных электромагнитных волн, падающих на поверхность поглотителя с любой стороны, но в один и тот же момент времени.

В 2017 году группе профессора Вилли Пэдилла (Willie Padilla) удалось создать материал, способный поглощать практически 100 процентов энергии падающих на него электромагнитных волн. В составе этого материала не было не единого металлического элемента, его основой был синтетический метаматериал, обладающий уникальными свойствами, отсутствующими у любого материала естественного происхождения. Идеальный поглотитель представляет собой двуокись циркония, на поверхности которого в упорядоченном порядке расположены крошечные цилиндры. Изменяя высоту, размер цилиндров и шаг сетки их расположения, ученые добились практически полного поглощения этим материалом энергии электромагнитных волн.

Идеальный поглотитель


Однако, первый созданный идеальный поглотитель не делал разницы между падающими на него когерентными и несинхронизированными электромагнитными волнами, одинаково хорошо поглощая их энергию во всех случаях. Продолжив исследования, ученые выяснили, что изменив еще больше структуру поверхности метаматериала, можно сделать его весьма селективным к частоте и другим параметрам поглощаемого излучения.

"Увеличив высоту цилиндров от 1.1 до 1.4 миллиметра, мы можем переключить материал из режима поглощения всех электромагнитных волн в режим поглощения только волн, имеющих определенную частоту, поляризацию и фазу" - пишут исследователи, - "В ближайшем будущем мы собираемся рассчитать структуру такого материала, поглотительные свойства которого можно будет переключать динамически".

Пока еще не до конца ясно, в какой области могут быть использованы столь экзотические свойства нового идеального поглотителя. В качестве примера ученые приводят возможность создания камеры, которая помимо измерения интенсивности света, как это делают нормальные камеры, будет измерять и его фазу, увеличив в некоторых случаях на порядок количество получаемой полезной информации. Это же, в свою очередь, можно будет использовать в астрономических исследованиях, в исследованиях в области фундаментальной физики и других фундаментальных наук.




Ключевые слова:
Лазер, Антилазер, Идеальный, Поглотитель, Энергия, Электромагнитные, Волны, Метаматериал, Поверхность

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Ученые-физики нашли новый вид электромагнитных волн, распространяющихся стр ...
  • Ученые научились создавать и контролировать плазмонные волны на поверхности ...
  • Разработан новый светопоглощающий материал, эффективность которого почти ра ...
  • Материал, который "чернее черного", может стать будущим солнечной энергет ...
  • Наномагнитные метаматериалы – новая технология создания плаща-невидимки.




  • 22 февраля 2019 21:09
    #1 Написал: Pulsar

    Публикаций: 0
    Комментариев: 424
    Вот так "просто" решается проблема невидимости в радилокационном диапазоне?
        
    23 февраля 2019 23:29
    #2 Написал: Filin

    Публикаций: 0
    Комментариев: 39
    Pulsar, Не такие дураки радар изобрели, а потом почти сто лет уже усовершенствуют. Широкополосный - пожалуй, одна из главных характеристик современных радаров!
    И почему всегда война на первом месте?! Представьте, или вспомните фантастические "концентраторы энергии" на Луне и околоземной орбите - главное в Этом изобретении-открытии это 100% или близкий к этому коэфф. поглощения переданной энергии. Космические заводы станут реальностью, лет через 50, если кто-то захочет - то и в мирных целях...


    --------------------
        
    24 февраля 2019 10:21
    #3 Написал: Dimak

    Публикаций: 0
    Комментариев: 8
    Возможно этот эффект позволит динамично изменять цвет объектов покрытых таким материалом.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.