Открыт новый класс материалов под настройку цвета света

Открыт новый класс материалов под настройку цвета света

Науке давно известно, что синтетические материалы (метаматериалы) способны манипулировать электромагнитными волнами, к примеру, видимого света. Эти манипуляции приводят к эффектам, уникальным для природы. На основе таких свойств синтетических материалов учёным удалось разработать технологию получения изображений в сверхвысоком разрешении. В частности «UMass Lowell» является частью исследовательской группы, которая разрабатывает новую технологию управления светом.

Новый класс метаматериалов

Совместная группа Лондонского Королевского колледжа, Университета Парижа Дидро и Университета Хартфорда, разрабатывает новый класс метаматериалов, поддающихся «настройке» изменения цветовой гаммы света. Эта технология может использоваться, к примеру, как оптическая связь внутри чипа компьютерного процессора.

Соответственно, появляется шанс повысить энергетическую эффективность компьютеров, получить аппараты с более широкой полосой пропускания и рациональным хранением данных. Встроенная оптическая связь также может найти применение при создании более эффективных волоконно-оптических телекоммуникационных сетей.

Современные компьютерные чипы используют электроны для вычислений. Электроны достаточно производительны, благодаря малой массе и прочим свойствам. Однако частота электронов недостаточно высока. Свет же представляет комбинацию своеобразных частиц, называемых фотонами, которые не имеют массы. В результате фотоны способны потенциально увеличить скорость обработки чипом.

По словам разработчиков, преобразование электрических сигналов в световые импульсы неизбежно приведёт к замене устаревших медных проводников, используемых для организации связей внутри обычных кремниевых чипов. Новая технология обеспечит оптическую связь между чипами и, в конечном счете, связь между ядрами одного чипа.

Подавляющее большинство предметов повседневного пользования:

  • зеркала,
  • линзы,
  • оптические волокна,

могут управлять или поглощать фотоны света. Однако некоторые материалы способны также объединять несколько фотонов вместе, в результате чего получается новый фотон с более высокой энергией и другим цветом.

Возможность взаимодействия фотонов является ключом к обработке информации и оптическим вычислениям. К сожалению, этот нелинейный процесс крайне неэффективен, и подходящие материалы для стимулирования взаимодействия фотонов очень редки.

Объединение «плохих» материалов


Но в результате исследований группа учёных  обнаружила ряд материалов, обладающих «плохими» нелинейными характеристиками, которые допустимо объединять вместе. Как  результат — получается новый метаматериал, демонстрирующий желаемые современные нелинейные свойства.

Модификация с возвратом положительных свойств происходит с учётом свойств метаматериала изменять поток фотонов. Это новое открытие видится уникальным направлением в разработке технологий управления нелинейным откликом материалов и может найти применение в оптических схемах на кристалле, значительно улучшая связи на кристалле.


На основе информации: UML


Добавить комментарий

Внимание: Спам не пройдёт. Работает фильтрация комментариев. *