Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Metamaterialer åbner helt nye muligheder inden for optik

Illustration af en lysbøjning baseret på den nyligt foreslåede teknik:lys formerer sig langs overfladen af ​​en optisk chip og flyder ind i et metamaterialelag fra venstre. Takket være en specifik tykkelsesvariation, lyset er enten bøjet til højre eller får lov til at sprede sig lige igennem mod udgangen af ​​den optiske chip uden at blive forstyrret. Kredit:Sophie Viaene

Forskere ved Chalmers University of Technology har udviklet en metode, der gør dem i stand til at manipulere lys for at følge enhver forudbestemt vej langs en overflade. Innovationen er nu blevet beskrevet som en af ​​verdens 30 mest spændende opdagelser inden for optik og fotonik i løbet af 2016.

Tidligere i år, Chalmers -forskere Philippe Tassin og Sophie Viaene offentliggjorde deres opdagelse om, hvordan lys kan kontrolleres med metamaterialer. Midt i en stærk international konkurrence, deres papir er nu blevet valgt som et af de bedste i år af det indflydelsesrige magasin, Nyheder om optik og fotonik . Forskningen findes derved i specialudgaven, Optik i 2016.

Innovationen fra Chalmers University of Technology gør det muligt at manipulere lys for at følge enhver forudbestemt vej langs en overflade. Ved hjælp af et matematisk designværktøj er det muligt at skabe forskellige kunstige materialer - metamaterialer - der styrer lyset ad den vej, du ønsker.

"Vi behøver ikke at tænke på begrænsningerne af naturlige materialer. I stedet vi bestemmer, hvad vi vil gøre, og så designer vi en metamaterialebølgeleder, der får det til at fungere. Det er smuk fysik, bygger på Einsteins generelle relativitetsteori, "siger Sophie Viaene, Ph.d. -studerende i Division of Condensed Matter Physics.

Den nye teknik har et bredt anvendelsesområde. For eksempel, det kan bruges i optiske chips for at opnå pålidelig datalevering på internettet, eller for at fremskynde routere.

"Vores metode åbner værktøjskassen til transformationsoptik til et væld af bølgelederbaserede enheder, "siger Philippe Tassin, Professor i Division of Condensed Matter Physics.

I fremtiden, forskerne håber, at de endda kan forbedre, hvordan lys produceres.

"For eksempel, en LED -lampe er langt fra perfekt, når det kommer til energieffektivitet. Metamaterialer kunne udtrække lys på en mere effektiv måde - og måske kan vi også manipulere lysets farve, «siger Tassin.

Varme artikler