Une équipe de chercheurs de l'Université hébraïque de Jérusalem et de l'Université technologique de Vienne (TU
Comment absorber l'énergie lumineuse ?
Ce n'est pas la première fois que des scientifiques découvrent commentabsorber l'énergie lumineuse. Mais la nouvelle méthode de "piège à lumière" que les scientifiques ont développée est la seule capable d'absorber l'énergie lumineuse même dans des milieux très fins et faibles.
Dans une nouvelle expérience, les scientifiques ont montrécomment mettre en œuvre ce processus de manière très efficace. Par exemple, les scientifiques ont démontré que la lumière laser, quelle que soit sa forme, peut être complètement absorbée, même par un milieu très « faible ». Par exemple, un film mince ou un morceau de verre légèrement contaminé, expliquent les scientifiques dans une interview avec Interesting Engineering.
Installation d'un piège à lumière.
Photo: Omri Haïm
Maintenant, les chercheurs construisent soigneusementune cavité artificielle autour d'un milieu absorbant qui ne laisse pas passer la lumière. Il pénètre dans la cavité, où il traverse plusieurs fois un tel milieu jusqu'à ce qu'il soit complètement absorbé et qu'il n'en reste plus rien.
Pourquoi avez-vous besoin d'un piège à lumière?
Capter l'énergie lumineuse est très important, maisdifficile. Et le stocker efficacement est encore plus difficile. C'est pourquoi les scientifiques essaient de le convertir en d'autres formes d'énergie. "De l'absorption par les plantes à la détection de la lumière dans l'appareil photo d'un téléphone portable, l'énergie transportée par les ondes lumineuses ou les photons doit être convertie en d'autres formes pour être utilisable", expliquent les scientifiques.
Par exemple, la lumière que l'utilisateur voit surl'écran du smartphone, est d'abord stocké sous forme d'énergie chimique dans une batterie. Le circuit imprimé à l'intérieur du téléphone lui permet d'être converti en énergie électrique, et finalement il devient la lumière qui fait briller l'écran.
L'absorption directe de la lumière peut considérablementaméliorer à la fois la conception et la technologie des appareils que les gens utilisent quotidiennement. Les chercheurs pensent que la capture de la lumière sous-tend de nombreux processus importants dans la science, la technologie et la nature. Le potentiel de ce procédé sera utile pour améliorer les performances des détecteurs sélectifs spectraux (ils absorbent les rayons lumineux de différentes fréquences) et des dispositifs du futur alimentés par la lumière.
Comment fonctionne le "piège à lumière idéal" ?
Des chercheurs ont mis au point une cavité dans laquellede nombreux miroirs et lentilles entourent un fin milieu absorbant la lumière. Ils ont disposé les miroirs et les lentilles de telle manière (comme le montre la figure ci-dessous) que lorsqu'un faisceau lumineux pénètre dans la cavité, il commence à se déplacer en cercle. Au final, le faisceau lumineux n'a d'autre choix que d'être absorbé par le milieu fin.
Schéma montrant le trajet d'un faisceau lumineux dans un piège.
Crédit : Université technique de Vienne
En plus du médium absorbant, c'est un piège à lumièreL'appareil est équipé d'un miroir partiellement transparent, d'un miroir réfléchissant et de deux lentilles convexes. Le premier miroir reste partiellement transparent pour permettre à la lumière d'entrer dans la cavité, ont déclaré les chercheurs. Cependant, cela peut aussi aller
Pour éviter cela, les scientifiques ont utiliséinterférence des ondes. Rappelons qu'il s'agit d'une augmentation ou d'une diminution mutuelle de l'amplitude résultante de deux ou plusieurs ondes cohérentes lorsqu'elles se superposent. Elle s'accompagne d'une alternance de maxima et de minima d'intensité dans l'espace. Le résultat des interférences dépend de la différence de phase entre les ondes superposées.
En conséquence, lorsque le faisceau laser tombe en partiemiroir transparent, il est divisé en deux parties. Après avoir heurté les lentilles, le milieu absorbant et le miroir réfléchissant, les rayons se chevauchent. L'ensemble du faisceau lumineux est bloqué dans cette position. Il ne peut « s’échapper » et est absorbé par le médium subtil.
Quelle est la ligne du bas?
Les chercheurs affirment que la technique est si parfaite que même les changements fréquents de température ou de pression atmosphérique ne l'affectent pas.
Il est à noter que l'appareil fonctionne sur une seule fréquence de lumière entrante. Alors que les scientifiques travaillent sur l'expansion vers une conception plus large bande.
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