A Jeruzsálemi Héber Egyetem és a Bécsi Műszaki Egyetem (TU) kutatócsoportja
Hogyan lehet elnyelni a fényenergiát?
Nem ez az első alkalom, hogy a tudósok rájöttek, hogyanelnyeli a fényenergiát. De a tudósok által kifejlesztett új "fénycsapda" módszer az egyetlen, amely nagyon vékony és gyenge közegben is képes elnyelni a fényenergiát.
Egy új kísérletben a tudósok kimutattákhogyan lehet ezt a folyamatot nagyon hatékonyan végrehajtani. A tudósok például bebizonyították, hogy bármilyen alakú lézerfényt még egy nagyon „gyenge” közeg is teljesen elnyel. Például egy vékony film vagy egy kissé szennyezett üvegdarab – magyarázzák a tudósok az Interesting Engineeringnek adott interjújában.
Fénycsapda beépítése.
Fotó: Omri Chaim
Most a kutatók óvatosan építkeznekegy abszorbens közeg körül kialakított üreg, amely nem engedi át a fényt. Bejut az üregbe, ahol többször áthalad egy ilyen közegen, amíg teljesen felszívódik és semmi sem marad belőle.
Miért van szükség fénycsapdára?
A fényenergia rögzítése nagyon fontos, denehéz. Hatékony tárolása pedig még nehezebb. Ezért próbálják a tudósok más energiaformákká alakítani. "A növények általi elnyeléstől a fény érzékeléséig a mobiltelefon kamerájában a fényhullámok vagy fotonok által hordozott energiát más formákká kell alakítani, hogy használható legyen" - magyarázzák a tudósok.
Például a fény, amelyet a felhasználó látokostelefon kijelzője először kémiai energiaként tárolódik az akkumulátorban. A telefonban található áramköri kártya lehetővé teszi, hogy elektromos energiává alakítsák át, és végül ez lesz az a fény, amely világít a képernyőn.
A közvetlen fényelnyelés jelentősenjavítja az emberek által napi rendszerességgel használt eszközök kialakítását és technológiáját. A kutatók úgy vélik, hogy a fényrögzítés számos fontos tudomány, technológia és természeti folyamat mögött áll. Az ebben a folyamatban rejlő lehetőségek hasznosak lesznek a spektrális szelektív detektorok (különböző frekvenciájú fénysugarakat nyelnek el) és a jövő fénnyel működő eszközei teljesítményének javításában.
Hogyan működik az "ideális fénycsapda"?
A kutatók egy üreget fejlesztettek ki, amelybensok tükör és lencse vesz körül egy vékony fényelnyelő közeget. Úgy helyezték el a tükröket és a lencséket (ahogy az alábbi ábrán is látható), hogy amikor egy fénysugár belép az üregbe, az elkezd körben mozogni. Végül a fénysugárnak nem marad más választása, mint elnyelni a vékony közegben.
Egy csapdában lévő fénysugár útját bemutató diagram.
Kredit: Bécsi Műszaki Egyetem
Az elnyelő közeg mellett fényfogóA készülék egy részben átlátszó tükörrel, egy fényvisszaverő tükörrel és két konvex lencsével van felszerelve. A kutatók szerint az első tükör részben átlátszó marad, hogy a fény bejusson az üregbe. Azonban az is mehet
Ennek megakadályozására a tudósok alkalmaztákhullám interferencia. Emlékezzünk arra, hogy ez két vagy több koherens hullám eredő amplitúdójának kölcsönös növekedése vagy csökkenése, amikor egymásra vannak helyezve. Változó intenzitási maximumok és minimumok kísérik a térben. Az interferencia eredménye a szuperponált hullámok közötti fáziskülönbségtől függ.
Ennek eredményeként, amikor a lézersugár részben esikátlátszó tükör, két részre oszlik. A lencsék, az elnyelő közeg és a visszaverő tükör eltalálása után a sugarak átfedik egymást. Ebben a helyzetben a teljes fénysugár blokkolva van. Nem tud „menekülni”, és elnyeli a finom közeg.
Mi a lényeg?
A kutatók azt állítják, hogy a technika annyira tökéletes, hogy még a gyakori hőmérséklet- vagy légnyomás-változások sem befolyásolják.
Figyelemre méltó, hogy a készülék csak a bejövő fény egy frekvenciáján működik. Miközben a tudósok azon dolgoznak, hogy kiterjesszék a szélessávú kialakítást.
</ p>Olvass tovább:
A Föld méretű napfolt 2 nap alatt 10-szeresére nő: ránk irányul
Ez a Föld „ikertestvére” a múltban: nem messze tőlünk találtak egy egyedülálló bolygó-óceánt
Einsteinnek ismét igaza volt: fél évszázad után a fizikusok bebizonyították a fekete lyukak stabilitását
Borítókép