Dlaždice z metamateriálu zvyšují citlivost velkých dalekohledů

Simonsova observatoř je středisko věnované studiu změn v kosmické mikrovlnné troubě

pozadí - zbývající elektromagnetické zářeníz rané fáze vesmíru. Tato měření vám pomohou lépe pochopit, jak vesmír vznikl, z čeho je vyroben a jak se vyvinul do dnešního stavu.

Dalekohledy Simonsovy observatoře anok měření dosvitu velkého třesku použijte novou supercitlivou milimetrovou kameru. Vyvinuli jsme novou nízkonákladovou dlaždici, která se v komoře použije k absorpci emisí prostředí, které mohou narušit měřené signály.

Zhilei Xu, hlavní autor a kolega z University of Pennsylvania

Vědci prokázali, že mikrovlnné dlaždice, které vyvinuli z metamateriálů, absorbují více než 99% záření milimetrových vln a zachovávají si své vlastnosti při extrémně nízkých teplotách.

Dlaždice lze vyrábět vstřikováním a materiály, ze kterých jsou vyrobeny, jsou levné a ekonomicky dostupné.

Používají pozemní milimetrové dalekohledypřijímače, jsou chlazeny na kryogenní teploty, aby se snížil šum a zvýšila citlivost. Technologie přijímače pokročila natolik, že jakékoli množství rozptýleného světla může degradovat obraz a současně snížit citlivost detektoru.

Avšak vývoj materiálu schopného potlačitrozptýlené světlo, když pracuje při tak extrémně nízkých teplotách, je docela výzva. Předchozí pokusy vedly k tomu, že materiály buď nebyly účinně ochlazovány na kryogenní teploty, nebo selhaly v dosažení požadované kombinace nízké odrazivosti a vysoké absorpce.

K překonání těchto obtíží vědciobrátil se k metamateriálům, protože je lze navrhnout tak, aby získaly vlastnosti, které se v přírodě nenacházejí. Po sofistikovaných studiích elektromagnetické simulace vědci vyvinuli metamateriály založené na materiálu, který kombinuje uhlíkové a plastové částice.

Ujistěte se, že dlaždice jsou vyrobeny z nového metamateriáluVědci testovali, jak se ochladí na -272 ° C, a poté měřili jejich optický výkon.

Testy ukázaly, že metamateriál má vynikající odrazové vlastnosti s nízkým rozptylem a absorbuje téměř všechny přicházející fotony.

Přečtěte si více:

Potrat a věda: co se stane s dětmi, které porodí

Radary našli poslední pevnost Tlingitů na Aljašce. Hledali ho více než 100 let

Třetina z těch, kteří se vzpamatovali z COVID-19, se vrací do nemocnice. Každý osmý - umírá