Las baldosas de metamaterial aumentan la sensibilidad de los grandes telescopios

El Observatorio Simons es un centro que estudia los cambios en las microondas cósmicas

fondo - radiación electromagnética restantedesde la etapa inicial del Universo. Estas mediciones ayudarán a comprender mejor cómo surgió el Universo, de qué está hecho y cómo evolucionó hasta llegar a lo que es hoy.

Los telescopios del Observatorio SimonsUtilice una nueva cámara milimétrica ultrasensible para medir el resplandor del Big Bang. Hemos desarrollado una nueva loseta de bajo costo que se utilizará en la cámara para absorber las emisiones ambientales que pueden distorsionar las señales medidas.

 Zhilei Xu, autor principal del artículo y becario postdoctoral en la Universidad de Pensilvania

Los investigadores demostraron que elLas placas de microondas fabricadas con metamateriales absorben más del 99 % de la radiación de ondas milimétricas y conservan sus propiedades a temperaturas extremadamente bajas.

Las baldosas se pueden fabricar mediante moldeo por inyección, y los materiales con los que se fabrican son económicos y económicos.

Uso de telescopios milimétricos terrestresReceptores, están enfriados criogénicamente para reducir el ruido y aumentar la sensibilidad. La tecnología del receptor ha avanzado tanto que cualquier cantidad de luz parásita puede degradar la imagen y reducir la sensibilidad del detector.

Sin embargo, el desarrollo de un material capaz de suprimirLa luz dispersa cuando se opera a temperaturas tan extremadamente bajas es todo un desafío. Intentos anteriores dieron como resultado que los materiales no se enfriaran eficazmente a temperaturas criogénicas o no lograran la combinación requerida de baja reflectancia y alta absorción.

Para superar estas dificultades, los investigadoresrecurrió a los metamateriales, ya que pueden diseñarse de tal manera que obtengan propiedades que no se encuentran en la naturaleza. Después de sofisticados estudios de simulación electromagnética, los científicos han desarrollado metamateriales basados ​​en un material que combina partículas de carbono y plástico.

Asegurándose de que los mosaicos sean del nuevo metamaterial.pueden soportar ciclos térmicos desde temperatura ambiente hasta temperatura criogénica, los investigadores probaron cómo se enfriarían hasta -272°C,  y luego midieron sus características ópticas.

Las pruebas han demostrado que el metamaterial tiene excelentes propiedades de reflexión con baja dispersión y absorbe casi todos los fotones entrantes.

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