Znaleziono metodę znacznego zwiększenia sił oddziaływania optycznego. Bezpłatne wiadomości z biblioteki technicznej

NOWOŚCI NAUKI I TECHNOLOGII, NOWOŚĆ W ELEKTRONIKI
Bezpłatna biblioteka techniczna / Kanał wiadomości

Znaleziono sposób na znaczne zwiększenie sił oddziaływań optycznych

19.10.2017

Wiadomo, że światło to strumień fotonów. A jeśli dwa światłowody, na przykład światłowody, znajdują się blisko siebie, to ruch fotonów powoduje, że te światłowody przyciągają się lub odpychają. Ten wpływ przewodników wynika z tak zwanych sił oddziaływań optycznych, ale ich działanie jest niezwykle słabe, aby można je było zastosować w praktyce.

Fizycy z Chalmers University of Technology i Free University of Brussels znaleźli sposób na znaczne zwiększenie mocy optycznej. Metoda ta otwiera przed naukowcami z dziedziny nanotechnologii wiele możliwości w opracowywaniu nowych urządzeń i czujników optoelektronicznych.

Aby światło zachowywało się w zupełnie nowy sposób, naukowcy opracowali światłowody wykonane ze sztucznego materiału, których struktura pozwala im „oszukiwać” fotony. Struktura tego materiału zmusza wszystkie fotony strumienia świetlnego do przesuwania się i przemieszczania, skupiając się tylko przy jednej stronie falowodu. Gdy fotony poruszające się w sąsiednim falowodzie robią to samo, to przy pewnym wzajemnym ułożeniu falowodów siła oddziaływania między nimi wzrasta dziesięciokrotnie.

„Fotony zwykle nie dbają o to, po której części falowodu podróżują” – mówi Philippe Tassin, profesor na Uniwersytecie Technologicznym Chalmers.

Wzrost koncentracji fotonów na krawędzi falowodu oraz wzrost sił interakcji między falowodami może posłużyć do stworzenia maleńkich nanosilników. Takie nanosilniki, zasilane energią świetlną, mogą zapewnić pracę nanomechanizmom wykonującym różne zadania, np. sortując żywe komórki i nanocząstki oraz nanoroboty działające bezpośrednio w ludzkim ciele.

„Metoda koncentracji fotonów otwiera nowe możliwości wykorzystania falowodów jako »sztucznych mięśni« maleńkich maszyn” – mówi Vincent Ginis, naukowiec z Wolnego Uniwersytetu Brukselskiego. radykalnie zmienia zasady zachowania światła i jego podstawowe parametry. Mam nadzieję, że będziemy mogli znaleźć znacznie więcej zastosowań dla światła „zmienionego” przez materiały, przez które w danym momencie się porusza”.

<< Powrót: Zaufanie zależy od głosu 19.10.2017

>> Naprzód: Pierwszy smartfon 5G 18.10.2017

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Udowodniono istnienie reguły entropii dla splątania kwantowego 09.05.2024

Mechanika kwantowa wciąż zadziwia nas swoimi tajemniczymi zjawiskami i nieoczekiwanymi odkryciami. Niedawno Bartosz Regula z Centrum Obliczeń Kwantowych RIKEN i Ludovico Lamy z Uniwersytetu w Amsterdamie przedstawili nowe odkrycie dotyczące splątania kwantowego i jego związku z entropią. Splątanie kwantowe odgrywa ważną rolę we współczesnej nauce i technologii informacji kwantowej. Jednak złożoność jego struktury utrudnia zrozumienie go i zarządzanie nim. Odkrycie Regulusa i Lamy'ego pokazuje, że splątanie kwantowe podlega zasadzie entropii podobnej do tej obowiązującej w układach klasycznych. Odkrycie to otwiera nowe perspektywy w dziedzinie informatyki i technologii kwantowej, pogłębiając naszą wiedzę na temat splątania kwantowego i jego powiązania z termodynamiką. Wyniki badań wskazują na możliwość odwracalności transformacji splątania, co mogłoby znacznie uprościć ich zastosowanie w różnych technologiach kwantowych. Otwarcie nowej reguły ... >>

Mini klimatyzator Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Lato to czas relaksu i podróży, jednak często upały potrafią zamienić ten czas w udrękę nie do zniesienia. Poznaj nowość od Sony - miniklimatyzator Reon Pocket 5, który obiecuje zapewnić użytkownikom większy komfort lata. Sony wprowadziło do oferty wyjątkowe urządzenie – miniodżywkę Reon Pocket 5, która zapewnia schłodzenie ciała w upalne dni. Dzięki niemu użytkownicy mogą cieszyć się chłodem w dowolnym miejscu i czasie, po prostu nosząc go na szyi. Ten mini klimatyzator wyposażony jest w automatyczną regulację trybów pracy oraz czujniki temperatury i wilgotności. Dzięki innowacyjnym technologiom Reon Pocket 5 dostosowuje swoje działanie w zależności od aktywności użytkownika i warunków otoczenia. Użytkownicy mogą łatwo regulować temperaturę za pomocą dedykowanej aplikacji mobilnej połączonej przez Bluetooth. Dodatkowo dla wygody dostępne są specjalnie zaprojektowane koszulki i spodenki, do których można doczepić mini klimatyzator. Urządzenie może och ... >>

Energia z kosmosu dla Starship 08.05.2024

Wytwarzanie energii słonecznej w przestrzeni kosmicznej staje się coraz bardziej wykonalne wraz z pojawieniem się nowych technologii i rozwojem programów kosmicznych. Szef startupu Virtus Solis podzielił się swoją wizją wykorzystania statku kosmicznego SpaceX do stworzenia orbitalnych elektrowni zdolnych zasilić Ziemię. Startup Virtus Solis zaprezentował ambitny projekt stworzenia elektrowni orbitalnych przy użyciu statku Starship firmy SpaceX. Pomysł ten mógłby znacząco zmienić dziedzinę produkcji energii słonecznej, czyniąc ją bardziej dostępną i tańszą. Istotą planu startupu jest obniżenie kosztów wystrzeliwania satelitów w przestrzeń kosmiczną za pomocą Starship. Oczekuje się, że ten przełom technologiczny sprawi, że produkcja energii słonecznej w kosmosie stanie się bardziej konkurencyjna w stosunku do tradycyjnych źródeł energii. Virtual Solis planuje budowę dużych paneli fotowoltaicznych na orbicie, wykorzystując Starship do dostarczenia niezbędnego sprzętu. Jednak jedno z kluczowych wyzwań ... >>

Nowa metoda tworzenia potężnych akumulatorów 08.05.2024

Wraz z rozwojem technologii i coraz większym wykorzystaniem elektroniki, kwestia tworzenia wydajnych i bezpiecznych źródeł energii staje się coraz pilniejsza. Naukowcy z Uniwersytetu w Queensland zaprezentowali nowe podejście do tworzenia akumulatorów cynkowych o dużej mocy, które mogą zmienić krajobraz branży energetycznej. Jednym z głównych problemów tradycyjnych akumulatorów wodnych było ich niskie napięcie, co ograniczało ich zastosowanie w nowoczesnych urządzeniach. Ale dzięki nowej metodzie opracowanej przez naukowców udało się pokonać tę wadę. W ramach swoich badań naukowcy zajęli się specjalnym związkiem organicznym – katecholem. Okazało się, że jest to ważny element, który może poprawić stabilność akumulatora i zwiększyć jego wydajność. Takie podejście doprowadziło do znacznego wzrostu napięcia akumulatorów cynkowo-jonowych, czyniąc je bardziej konkurencyjnymi. Zdaniem naukowców takie akumulatory mają kilka zalet. Mają b ... >>

Zawartość alkoholu w ciepłym piwie 07.05.2024

Piwo, jako jeden z najpopularniejszych napojów alkoholowych, ma swój niepowtarzalny smak, który może zmieniać się w zależności od temperatury spożycia. Nowe badanie przeprowadzone przez międzynarodowy zespół naukowców wykazało, że temperatura piwa ma znaczący wpływ na postrzeganie smaku alkoholu. Badanie prowadzone przez naukowca zajmującego się materiałami Lei Jianga wykazało, że w różnych temperaturach cząsteczki etanolu i wody tworzą różnego rodzaju skupiska, co wpływa na postrzeganie smaku alkoholu. W niskich temperaturach tworzą się bardziej piramidalne skupiska, co zmniejsza ostrość smaku „etanolu” i sprawia, że napój ma mniej alkoholowy smak. Wręcz przeciwnie, wraz ze wzrostem temperatury grona stają się bardziej łańcuchowe, co skutkuje wyraźniejszym alkoholowym posmakiem. To wyjaśnia, dlaczego smak niektórych napojów alkoholowych, takich jak baijiu, może zmieniać się w zależności od temperatury. Uzyskane dane otwierają nowe perspektywy dla producentów napojów, ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Jak zmienia się percepcja zapachów? 25.06.2016

Naukowcy z Instytutu Badań Mózgu RIKEN w Japonii w eksperymencie z muszkami owocowymi byli w stanie modelować procesy mózgowe odpowiedzialne za percepcję zapachów i odkryli, że preferencje mogą się zmieniać w zależności od sytuacji.

W proces percepcji zapachu zaangażowane są małe struktury nerwowe mózgu, tzw. kłębuszki lub kłębuszki. Człowiek ma około 5500 takich struktur, mysz około 1800. Ale muszka owocowa ma ich tylko 50, podczas gdy funkcje i organizacja tego systemu są podobne do ssaków, więc wygodnie jest badać pracę węchu na ich przykładzie. Naukowcy wykorzystali dwufotonowe obrazowanie wapnia, aby zarejestrować reakcję komórek mózgu muchy na szeroką gamę substancji zapachowych.

Zachowanie much było kontrolowane za pomocą specjalnie stworzonego systemu wirtualnej rzeczywistości. Głowa muchy została unieruchomiona, a wokół niej stworzono węchowy i wizualny krajobraz, obracający się w czasie rzeczywistym w odpowiedzi na ruchy skrzydeł owada. Muchy biorące udział w eksperymencie wykazywały szeroki zakres reakcji na zapachy, od silnego przyciągania do silnego wstrętu, i podejmowanie decyzji zajęło im z reguły nie więcej niż 200 milisekund.

Na podstawie tych danych naukowcy zbudowali model matematyczny, korelujący zachowanie muchy z aktywnością kłębuszków węchowych. Model zakłada, że każdy kłębuszki przyczynia się do przyciągania lub odpychania określonego zapachu. Suma tych wkładów nie tylko odpowiadała rzeczywistym reakcjom behawioralnym much na zapachy użyte w eksperymencie, ale także dokładnie przewidywała reakcje na nowe zapachy. Wbrew popularnej hipotezie wyniki pokazały, że reakcja na każdy zapach nie zależy tylko od niewielkiej części kłębuszków, ale prawdopodobnie wymaga pracy większości, jeśli nie wszystkich z nich.

Model przewiduje również, jak preferencje zapachowe zmieniają się, a nawet odwracają w zależności od obecności innych substancji zapachowych w środowisku. Seria eksperymentów, w których prezentowane były te same zapachy w różnych warunkach, potwierdziła te przewidywania.

Zobacz całość Archiwum wiadomości z nauki i techniki, nowa elektronika

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn