Метаматериалните плочки увеличават чувствителността на големите телескопи

Обсерваторията Саймънс е център, който изучава промените в космическите микровълни

фон - оставащо електромагнитно излъчванеот ранния етап на Вселената. Тези измервания ще помогнат да се разбере по-добре как е възникнала Вселената, от какво е изградена и как се е развила до това, което е днес. 

Телескопите на обсерваторията Саймънс щеизползвайте нова свръхчувствителна милиметрова камера, за да измерите последващото сияние от големия взрив. Разработихме нова евтина плочка, която ще се използва в камерата за абсорбиране на емисии от околната среда, които могат да изкривят измерените сигнали. 

 Zhilei Xu, водещ автор на статията и постдокторант в Университета на Пенсилвания

Изследователите показаха, чеМикровълновите плочки, направени от метаматериали, абсорбират повече от 99% от милиметровото лъчение и запазват свойствата си при изключително ниски температури. 

Плочките могат да бъдат направени чрез шприцоване, а материалите, от които са направени, са евтини и икономически достъпни.

Използват се наземни милиметрови телескопиприемници, те са криогенно охладени за намаляване на шума и увеличаване на чувствителността. Технологията на приемника е напреднала толкова много, че всяко количество разсеяна светлина може да влоши изображението, като същевременно намали чувствителността на детектора. 

Въпреки това, разработването на материал, способен да потискаРазсеяната светлина при работа при такива изключително ниски температури е доста предизвикателство. Предишни опити доведоха до това, че материалите или не бяха ефективно охладени до криогенни температури, или не постигнаха необходимата комбинация от ниско отразяване и висока абсорбция. 

За да преодолеят тези трудности, изследователиобърнати към метаматериали, тъй като те могат да бъдат проектирани по такъв начин, че да получат свойства, които не се срещат в природата. След сложни електромагнитни симулационни проучвания учените са разработили метаматериали въз основа на материал, който съчетава въглеродни и пластмасови частици.

Уверете се, че плочките са от новия метаматериалмогат да издържат на термични цикли от стайна температура до криогенна температура, изследователите тестваха как ще се охладят до -272°C,  и след това измерва техните оптични характеристики.

Тестовете показват, че метаматериалът има отлични отражателни свойства с ниско разсейване и поглъща почти всички входящи фотони.

Прочетете още:

Аборт и наука: какво ще се случи с децата, които ще раждат

Радарите са намерили последния форт Tlingit в Аляска. Търсят го повече от 100 години

Една трета от оздравелите от COVID-19 се завръщат в болницата. Всеки осми - умира