Hangarau hou: te marama kei te whakahaeretia

He maha nga purongo e pa ana ki nga "metamaterial" (i roto i nga tohu whakahua, na te mea kua timata te whakamaaramatanga ki te rangirua) ka whakaarohia he rongoa mo nga raru katoa, nga mamae me nga here e pa ana ki te ao hangarau hou. Ko nga kaupapa tino whakamere i enei wa e pa ana ki nga rorohiko whatu me te mooni mariko.

i roto i te hononga rorohiko whakapae o te heke maihei tauira, ka taea e tetahi te whakahua i nga rangahau a nga tohunga mai i te Whare Wananga o Israeli TAU i Tel Aviv. Kei te hoahoa ratou i nga papanga nano maha ka whakamahia hei hanga rorohiko whatu. Ka huri, ka hangaia e nga kairangahau mai i te Swiss Paul Scherrer Institute he matū toru-waahanga mai i te piriona aukume iti ka taea whakatairite kia toru nga ahuatanga whakahiato, ma te whakataurite ki te wai.

Ka taea te whakamahi mo te aha? Kei te hiahia nga Iharaira ki te hanga. Ko nga korero a Swiss mo te tuku raraunga me te tuhi, me te spintronics i te nuinga.

He metamaterial toru-wahanga i hangaia mai i te iti aukumete e whakataurite ana i nga ahuatanga wai e toru.

Photons i runga i te tono

Ko nga rangahau a nga kaiputaiao i te Lawrence Berkeley National Laboratory i te Tari o te Pungao ka arahi pea ki te whakawhanaketanga o nga rorohiko whatu i runga i nga maara. E whakaaro ana ratou ki te hanga i tetahi momo anga taiaho ka taea te hopu i etahi kohinga ngota ki tetahi waahi, ka hangaia he tino hoahoa, ka whakahaeretia. hanganga marama. He rite ki nga tioata taiao. Ma te rereke rereke - he tata tino pai, kaore he hapa i kitea i roto i nga taonga taiao.

E whakapono ana nga kaiputaiao kaore e kaha ki te whakahaere i te tuunga o nga roopu ngota i roto i o raatau "karaihe marama", engari ka kaha te awe i te whanonga o nga ngota takitahi ma te whakamahi i tetahi atu taiaho (tata ki te awhe infrared). Ka mahia e ratou, hei tauira, i runga i te tono ka whakaputa i tetahi kaha - ahakoa he whakaahua kotahi, ka tangohia mai i tetahi waahi o te karaihe, ka taea te mahi i runga i te ngota kua mau ki tetahi atu. Ka waiho hei momo whakawhitinga korero ngawari.

Ko te kaha ki te tuku tere i te photon i roto i te tikanga whakahaere me te whakawhiti me te iti o te mate mai i tetahi ngota ki tetahi atu, he mahinga tukatuka korero nui mo te rorohiko quantum. Ka taea e te tangata te whakaaro ki te whakamahi i nga huinga whakaahua katoa hei whakahaere i nga tatauranga uaua - he tere ake i te whakamahi rorohiko hou. Ko nga ngota kua mau ki roto i te karaihe hangai ka peke mai i tetahi waahi ki tetahi atu. I tenei keehi, ko ratou ano ka noho hei kawe korero i roto i te rorohiko quantum, ka taea ranei te hanga i te sensor quantum.

Kua kitea e nga kaiputaiao he pai nga ngota rubidium mo o raatau kaupapa. Heoi ano, ka taea te hopu i nga ngota o te barium, te konupūmā, te ngota cesium ranei e te karaihe taiaho hangai i te mea he rite nga taumata o te kaha. Ki te hanga i te metamaterial e whakaarohia ana hei whakamatautau tuturu, me hopu e te roopu rangahau etahi ngota i roto i te whariki karaihe horihori me te pupuri ki reira ahakoa e hikaka ana ki nga whenua teitei ake.

Mooni mariko kahore he koha whatu

Ka kitea e nga metamaterial nga tono whaihua i tetahi atu waahanga whakawhanaketanga o te hangarau -. He maha nga herenga mooni mariko. Ko nga ngoikoretanga o nga whatu e mohiotia ana e tatou he mahi nui. Kaore e taea te hanga i tetahi punaha whatu tino pai, na te mea kei nga wa katoa nga mea e kiia ana he aberrations, i.e. korirangi ngaru na nga mea rereke. E mohio ana matou ki nga rerekee porohita me te chromatic, astigmatism, coma me te maha atu o nga paanga kino o te mata. Ko te tangata kua whakamahi i nga huinga mooni mariko kua pa ki enei ahuatanga. E kore e taea te hoahoa i nga optics VR he mama, te whakaputa whakaahua kounga teitei, kaore he aniwaniwa e kitea ana (chromatic aberrations), he nui te tirohanga, me te utu iti. He koretake noa tenei.

Koinei te take ka whakamahia e nga kaihanga taputapu VR a Oculus me HTC nga mea e kiia nei ko nga arotahi Fresnel. Ma tenei ka taea e koe te iti ake te taumaha, te whakakore i nga aberrations chromatic me te utu iti noa (he iti noa nga rauemi mo te hanga o aua arotahi). Kia aroha mai, ko nga whakakai whakaata ka puta he w Nga arotahi Fresnel he nui te maturuturunga iho o te rereke me te hanga o te mura o te centrifugal.

Heoi, tata tonu nga kaiputaiao mai i te Whare Wananga o Harvard, na Federico Capasso i arahi, i kaha ki te whakawhanake mata angiangi me te papatahi ma te whakamahi i nga papanga meta. He angiangi ake te paparanga nano i runga i te karaehe i te makawe tangata (0,002 mm). Ehara i te mea karekau noa iho nga ngoikoretanga angamaheni, engari he pai ake te ahua o te ahua ki nga punaha whatu utu nui.

Ko te arotahi Capasso, kaore i rite ki nga arotahi convex angamaheni e piko ana, e titaritari ana i te marama, ka huri i nga ahuatanga o te ngaru marama na te hangai moroiti e puta mai ana i te mata, ka waiho ki te karaihe kiripaka. He rereke te rereke o te marama o ia papa, ka huri i tona ahunga. Na reira, he mea nui ki te tohatoha tika i taua nanostructure (tauira) i hangaia e te rorohiko me te whakaputa ma te whakamahi i nga tikanga e rite ana ki nga miihini rorohiko. Ko te tikanga ka taea te hanga i tenei momo arotahi ki nga wheketere o mua, ma te whakamahi i nga tikanga hanga mohio. Ka whakamahia te titanium dioxide mo te pupuhi.

He pai te whakahua i tetahi atu otinga auaha o "meta-optics". matamaterial hyperlensesi tangohia i te Whare Wananga o Amerika i Buffalo. Ko nga putanga tuatahi o nga hyperlenses he mea hanga ki te hiriwa me te rauemi dielectric, engari i mahi noa i roto i te awhe tino whaiti o nga roangaru. I whakamahia e nga kaiputaiao o Buffalo he raupapa whakangao o nga rakau koura i roto i te pouaka werawera. Ka mahi i roto i te awhe roangaru marama kitea. Ko nga kairangahau e whakaatu ana i te piki ake o te whakataunga i puta mai i te otinga hou ma te whakamahi i te endoscope hauora hei tauira. I te nuinga o te wa ka mohio ia ki nga mea tae atu ki te 10 nanometers, a, i muri i te whakauru i nga hyperlenses, ka "rere" ki raro ki te 250 nanometers. Ka hinga te hoahoa i te raruraru o te rereketanga, he ahuatanga e tino whakaiti ana i te whakataunga o nga punaha whatu - hei utu mo te ngaru ngaru, ka huri hei ngaru ka taea te tuhi ki nga taputapu whatu o muri mai.

E ai ki tetahi whakaputanga i roto i te Nature Communications, ka taea te whakamahi i tenei tikanga ki nga waahi maha, mai i te rongoa tae noa ki te maataki ngota ngota kotahi. He mea tika ki te tatari mo nga taputapu raima i runga i nga papanga. Tena pea ka tukuna e ratou te mooni mariko ki te eke angitu. Mo nga "rorohiko whatu", he ahua tawhiti tonu enei, he maamaa hoki. Engari, kaore he mea e taea te whakakore ...