Ett team av forskare från Hebrew University of Jerusalem och Wiens tekniska universitet (TU
Hur absorberar man ljusenergi?
Det är inte första gången forskare har listat ut hurabsorbera ljusenergi. Men den nya "ljusfälla"-metoden som forskare har utvecklat är den enda som kan absorbera ljusenergi även i mycket tunna och svaga medier.
I ett nytt experiment visade forskarehur man implementerar denna process mycket effektivt. Till exempel har forskare visat att laserljus av vilken form som helst kan absorberas fullständigt även av ett mycket "svagt" medium. Till exempel en tunn film eller en lätt förorenad glasbit, förklarar forskare i en intervju med Interesting Engineering.
Installation av en ljusfälla.
Foto: Omri Chaim
Nu bygger forskare varsamten konstruerad hålighet runt ett absorberande medium som inte tillåter ljus att passera igenom. Det kommer in i hålrummet, där det passerar genom ett sådant medium flera gånger tills det är helt absorberat och ingenting finns kvar av det.
Varför behöver du en ljusfälla?
Att fånga ljusenergi är mycket viktigt, mensvår. Och att förvara den effektivt är ännu svårare. Det är därför forskare försöker omvandla det till andra former av energi. "Från att absorberas av växter till att detektera ljus i en mobiltelefonkamera måste energin som bärs av ljusvågor eller fotoner omvandlas till andra former för att kunna användas", förklarar forskarna.
Till exempel ljuset som användaren ser påsmartphone display, lagras först som kemisk energi i ett batteri. Kretskortet inuti telefonen gör att den kan omvandlas till elektrisk energi, och slutligen blir det ljuset som får skärmen att lysa.
Direkt absorption av ljus kan avsevärtförbättra både designen och tekniken för de enheter som människor använder dagligen. Forskare tror att ljusfångst ligger till grund för många viktiga processer inom vetenskap, teknik och natur. Potentialen med denna process kommer väl till pass för att förbättra prestandan hos spektralselektiva detektorer (de absorberar ljusstrålar med olika frekvenser) och framtidens enheter som drivs av ljus.
Hur fungerar den "ideala ljusfällan"?
Forskare har utvecklat en hålighet därmånga speglar och linser omger ett tunt ljusabsorberande medium. De arrangerade speglarna och linserna på ett sådant sätt (som visas i figuren nedan) att när en ljusstråle kommer in i kaviteten börjar den röra sig i en cirkel. I slutändan har ljusstrålen inget annat val än att absorberas av det tunna mediet.
Diagram som visar vägen för en ljusstråle i en fälla.
Kredit: Tekniska universitetet i Wien
Förutom det absorberande mediet är det en ljusfångandeEnheten är utrustad med en delvis transparent spegel, en reflekterande spegel och två konvexa linser. Den första spegeln förblir delvis transparent för att tillåta ljus att komma in i hålrummet, sa forskarna. Det kan dock också gå
För att förhindra detta använde forskarevåginterferens. Låt oss komma ihåg att detta är en ömsesidig ökning eller minskning av den resulterande amplituden för två eller flera koherenta vågor när de är överlagrade på varandra. Den åtföljs av alternerande intensitetsmaxima och minima i rymden. Resultatet av interferens beror på fasskillnaden mellan de överlagrade vågorna.
Som ett resultat, när laserstrålen faller delvistransparent spegel, den är uppdelad i två delar. Efter att ha träffat linserna, det absorberande mediet och den reflekterande spegeln överlappar strålarna varandra. Hela ljusstrålen är blockerad i detta läge. Han kan inte "rymma" och absorberas av det subtila mediet.
Vad är slutresultatet?
Forskarna hävdar att tekniken är så perfekt att inte ens frekventa förändringar i temperatur eller lufttryck påverkar den.
Det är anmärkningsvärt att enheten fungerar på endast en frekvens av inkommande ljus. Medan forskare arbetar på att expandera till en mer bredbandsdesign.
</ p>Läs mer:
Solfläck i jordstorlek växer 10 gånger på 2 dagar: den är riktad mot oss
Detta är jordens "tvilling" i det förflutna: ett unikt planet-hav hittades inte långt från oss
Einstein hade rätt igen: efter ett halvt sekel bevisade fysiker stabiliteten hos svarta hål
Omslagsfoto