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一种能够停止和吸收光的材料正在制作“捕捉”彩虹。该创新材料是桥强甘博士,博士研究员以及电气工程助理教授以及布法罗大学(UB)的研究生。他们在2013年2月出版了一篇论文,标题为“彩虹超材料波导”的“彩虹俘获”。
新突破背后的研究
基于以前的研究由GaN博士进行,双曲型超材料概念的基础是目前用于军用雷达系统和基于光学厚半导体或碳纳米管的紧凑型光吸收剂的电磁吸收器。欧洲杯足球竞彩GaN博士使用这些技术作为启示的灵感,以试图在具有可调谐吸收带的超薄膜中开发吸收剂。
随着光以令人难以置信的快速移动,它们非常难以驯服,因此最初的低温气体被用来减缓灯光。由于低温气体的寒冷温度,在实验室外工作难以困难。甘博士以前在研究中曾在研究中努力,在不使用低温气体的情况下发现一种慢速光的方法。与Lehigh大学的团队一起,GaN博士在不同深度的金属表面中创建了纳米级大小的凹槽,这改变了金属的光学性质。
尽管这些凹槽取得了成功,但它们也有局限性。其中一个缺点是,入射光的能量不能有效地转移到金属表面,这反过来又产生了实用性问题。这个问题被双曲超材料波导的使用解决了。
双曲线超材料波导如何工作
双曲超材料波导本质上是一种先进的微芯片,由金属、绝缘体和/或半导体交替超薄膜组成。波导是一大片有图案的薄膜,它阻挡光线,并在垂直方向上略有不同的地方吸收不同的频率,从而捕捉波长的“彩虹”。
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波导也可以称为具有亚波长特性的人工介质。它的表面频率是双曲面的,因此可以捕捉不同频率的波长范围,包括可见光、中红外、近红外、微波和太赫兹。
优点和未来应用
UB研究团队的这一成果是光子学领域的一大步,可能会导致隐形技术、太阳能等多种领域的重大技术突破。光现在可以被操纵用于光调制、通信、开关和光物质的相互作用。
GaN博士指出,双曲线超材料波导可以应用于太阳能电池板和其他能量收集装置。它在中红外光谱区域中也可能非常有用,作为用于在日落之后再循环热量的器件的热吸收器。
由于超材料吸收器具有大量频率捕获不同波长的能力,因此可以应用于飞机或船舶的隐形涂层材料,从而使它们不可见于雷达,红外,声纳和其他检测方法。
在电子领域中,发生了称为串扰的现象,其中在一个电路上传输的信号导致另一电路中的不希望的效果。波导吸收器还具有防止这种情况的可能性。
结论
光子难以控制,并且它们以光速移动。停止和控制人类使用的能力确实是技术的重大突破。甘博士和他的团队的实现非常令人印象深刻,这项技术的众多潜在应用是显着的。
参考资料