Los científicos de la Universidad Metropolitana de Tokio crean patrones complejos en obleas de silicio que pueden
Los científicos utilizaron la tecnología MEMS para creardiseños claros y complejos en obleas de silicio. El diseño es una serie concéntrica de hendiduras, similares a los anillos de los árboles, que pueden dirigir los rayos X que ingresan en un rango estrecho de ángulos y concentrarlos en un punto.
Las matrices de ranuras concéntricas permitenRayos X para penetrar y rebotar en las paredes interiores, empujándolos para que se dirijan al mismo punto. Imagen: Universidad Metropolitana de Tokio
Para crear estas brechas, los investigadoresSe utilizó grabado profundo de iones reactivos. Sin embargo, después del procesamiento inicial, descubrieron rugosidad superficial en los patrones que distorsionaban los rayos X, reduciendo la resolución del telescopio.
Para corregir estas deficiencias, los científicos "recocieron"patrón actuando sobre la oblea de silicio durante mucho tiempo. A medida que aumentaba la duración del recocido, los átomos de silicio en la superficie de los patrones se volvieron más móviles, suavizando cualquier aspereza y mejorando la resolución angular del telescopio.
Superficie antes (arriba) y después (abajo) de 150 horas de recocido. La exposición térmica prolongada suaviza todas las asperezas de la superficie. Imagen: Universidad Metropolitana de Tokio
El estudio de la radiación de rayos X permiteaprende más sobre nuestro Universo. Pero la mayoría de estas ondas son absorbidas por la atmósfera terrestre, por lo que los telescopios de rayos X que funcionan fuera de nuestro planeta son los más eficaces, explican los autores del trabajo.
Problema con la óptica de rayos X convencionales que a medida que se alcanzan resoluciones más altas, los dispositivos se vuelven cada vez más pesados. Esto aumenta el costo de poner los telescopios en órbita. Por ejemplo, el telescopio Hitomi, lanzado en 2016 y considerado increíblemente ligero, tenía un peso efectivo de 600 kg por metro cuadrado de superficie utilizable. En su trabajo, publicado en la revista Optics Express, los científicos desarrollaron una unidad de alto rendimiento que pesa sólo 10 kg por metro cuadrado.
Los investigadores señalan que con el nuevoLa tecnología puede crear dispositivos superligeros. Ahora están desarrollando un satélite para visualizar la magnetosfera de la Tierra. Los investigadores prevén lograr una reducción de la masa total de la instalación a 50 kg.
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