หอดูดาวไซมอนส์เป็นศูนย์ที่ศึกษาการเปลี่ยนแปลงของไมโครเวฟในจักรวาล
กล้องโทรทรรศน์หอดูดาวไซมอนส์จะใช้กล้องมิลลิเมตรความไวสูงพิเศษตัวใหม่เพื่อวัดแสงระเรื่อของบิ๊กแบง เราได้พัฒนากระเบื้องราคาประหยัดใหม่ที่จะใช้ในห้องเพื่อดูดซับการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่อาจบิดเบือนสัญญาณที่วัดได้
Zhilei Xu ผู้เขียนรายงานฉบับนี้และนักวิจัยหลังปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยเพนซิลวาเนีย
นักวิจัยได้แสดงให้เห็นว่ากระเบื้องไมโครเวฟที่ทำจากวัสดุ metamaterials ดูดซับรังสีคลื่นมากกว่า 99% มิลลิเมตร และคงคุณสมบัติไว้ที่อุณหภูมิต่ำมาก
กระเบื้องสามารถทำได้โดยการฉีดขึ้นรูปและวัสดุที่ใช้ทำมีราคาไม่แพงและมีราคาประหยัด
การใช้กล้องโทรทรรศน์มิลลิเมตรภาคพื้นดินเครื่องรับจะถูกระบายความร้อนด้วยความเย็นเพื่อลดเสียงรบกวนและเพิ่มความไว เทคโนโลยีตัวรับสัญญาณก้าวหน้าไปมากจนแสงเล็ดลอดไม่ว่าจะมากเพียงใดก็สามารถลดคุณภาพของภาพไปพร้อมๆ กับการลดความไวของเครื่องตรวจจับได้
อย่างไรก็ตามการพัฒนาวัสดุที่สามารถปราบปรามได้แสงกระจัดกระจายเมื่อทำงานที่อุณหภูมิต่ำมากเช่นนี้ถือเป็นเรื่องท้าทายทีเดียว ความพยายามก่อนหน้านี้ส่งผลให้วัสดุไม่ได้รับการระบายความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพจนถึงอุณหภูมิแช่แข็งหรือไม่บรรลุผลรวมของการสะท้อนแสงต่ำและการดูดซับสูง
เพื่อเอาชนะปัญหาเหล่านี้นักวิจัยหันมาใช้ metamaterials เนื่องจากสามารถออกแบบเพื่อให้ได้คุณสมบัติที่ไม่พบในธรรมชาติ หลังจากการศึกษาการจำลองแม่เหล็กไฟฟ้าที่ซับซ้อนนักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนา metamaterials โดยใช้วัสดุที่รวมอนุภาคคาร์บอนและพลาสติกเข้าด้วยกัน
ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไทล์มาจากวัสดุเมตาใหม่สามารถทนต่อวงจรความร้อนตั้งแต่อุณหภูมิห้องไปจนถึงอุณหภูมิแช่แข็ง นักวิจัยได้ทดสอบว่าจะเย็นลงถึง -272°C ได้อย่างไร แล้ววัดลักษณะทางแสงของมัน
การทดสอบแสดงให้เห็นว่าวัสดุมีคุณสมบัติสะท้อนแสงที่ดีเยี่ยมโดยมีการกระเจิงต่ำและดูดซับโฟตอนที่เข้ามาเกือบทั้งหมด
อ่านเพิ่มเติม:
การทำแท้งกับวิทยาศาสตร์: จะเกิดอะไรขึ้นกับเด็กที่จะคลอด
Radars พบป้อม Tlingit แห่งสุดท้ายในอลาสก้า พวกเขามองหาเขามานานกว่า 100 ปี
หนึ่งในสามของผู้ที่หายจาก COVID-19 กลับไปที่โรงพยาบาล ทุก ๆ แปด - ตาย