አዲስ metamaterials: ብርሃን ቁጥጥር ስር

ስለ “metamaterials” ብዙ ሪፖርቶች (በጥቅስ ምልክቶች ፣ ትርጉሙ ማደብዘዝ ስለጀመረ) ዘመናዊው የቴክኖሎጂ ዓለም ለሚገጥሙት ችግሮች ፣ ህመሞች እና ገደቦች ሁሉ እንደ መድሀኒት አድርገን እንድናስብ ያደርጉናል። በጣም አስደሳች ጽንሰ-ሐሳቦች በቅርብ ጊዜ የጨረር ኮምፒተሮችን እና ምናባዊ እውነታን ይመለከታሉ.

በፍቅር ግንኙነት ውስጥ የወደፊቱ ግምታዊ ኮምፒተሮችምሳሌዎች በቴል አቪቭ በሚገኘው የእስራኤል TAU ዩኒቨርሲቲ በልዩ ባለሙያዎች የተደረጉ ጥናቶችን ያካትታሉ። ኦፕቲካል ኮምፒውተሮችን ለመፍጠር ጥቅም ላይ መዋል ያለባቸውን ባለብዙ ሽፋን ናኖሜትሪዎችን እየነደፉ ነው። በተራው፣ የስዊዘርላንድ ፖል ሸርረር ኢንስቲትዩት ተመራማሪዎች ባለ ሶስት ፎቅ ንጥረ ነገር ከአንድ ቢሊዮን ጥቃቅን ማግኔቶች ገነቡ። ሶስት ድምር ግዛቶችን አስመስለው, ከውሃ ጋር በማመሳሰል.

ምን ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል? እስራኤላውያን መገንባት ይፈልጋሉ። ስዊዘርላንድ ስለ ዳታ ማስተላለፍ እና መቅዳት እንዲሁም በአጠቃላይ ስፒንትሮኒክስ ይናገራል።

ሦስቱን የውሃ ግዛቶችን የሚመስል ባለ ሶስት ፎቅ ሜታማቴሪያል በትንሽ ማግኔቶች የተሰራ።

በፍላጎት ላይ ፎቶኖች

በኢነርጂ ዲፓርትመንት ላውረንስ በርክሌይ ብሔራዊ ላቦራቶሪ ውስጥ የሳይንስ ሊቃውንት ምርምር በሜታማቴሪያል ላይ የተመሰረቱ የኦፕቲካል ኮምፒዩተሮችን እድገት ሊያመጣ ይችላል። በተወሰነ ቦታ ላይ የተወሰኑ የአተሞች ፓኬጆችን ለመያዝ የሚያስችል የሌዘር ማእቀፍ ለመፍጠር ሀሳብ አቅርበዋል በጥብቅ የተነደፈ እና ቁጥጥር የሚደረግበት። በብርሃን ላይ የተመሰረተ መዋቅር. ከተፈጥሮ ክሪስታሎች ጋር ይመሳሰላል. በአንድ ልዩነት - ከሞላ ጎደል ፍጹም ነው, በተፈጥሮ ቁሳቁሶች ላይ ምንም ጉድለቶች አይታዩም.

የሳይንስ ሊቃውንት በ "ብርሃን ክሪስታል" ውስጥ የአተሞችን ቡድን አቀማመጥ በጥብቅ መቆጣጠር ብቻ ሳይሆን ሌላ ሌዘር (በኢንፍራሬድ ክልል አቅራቢያ) በመጠቀም የግለሰቦችን አቶሞች ባህሪ ላይ በንቃት ተጽዕኖ እንደሚያሳድሩ ያምናሉ። ለምሳሌ በፍላጎት የተወሰነ ኃይል እንዲያመነጩ ያደርጓቸዋል - አንድ ፎቶን እንኳን ሳይቀር ክሪስታል ውስጥ ከአንድ ቦታ ሲወገድ በሌላ ውስጥ በተያዘ አቶም ላይ ሊሠራ ይችላል ። ቀላል የመረጃ ልውውጥ ዓይነት ይሆናል.

ፎቶን በቁጥጥር ስር ባለ መንገድ በፍጥነት የመልቀቅ እና በትንሽ ኪሳራ ከአንድ አቶም ወደ ሌላ የማስተላለፍ ችሎታ ለኳንተም ስሌት ጠቃሚ የመረጃ ሂደት ነው። በጣም ውስብስብ ስሌቶችን ለማከናወን ሙሉ ቁጥጥር ያላቸውን ፎቶኖች በመጠቀም አንድ ሰው መገመት ይችላል - ዘመናዊ ኮምፒተሮችን ከመጠቀም የበለጠ ፈጣን። በአርቴፊሻል ክሪስታል ውስጥ የተካተቱ አተሞች እንዲሁ ከአንድ ቦታ ወደ ሌላ መዝለል ይችላሉ። በዚህ ሁኔታ እነሱ ራሳቸው በኳንተም ኮምፒተር ውስጥ የመረጃ ተሸካሚ ይሆናሉ ወይም የኳንተም ዳሳሽ ሊፈጥሩ ይችላሉ።

የሳይንስ ሊቃውንት የሩቢዲየም አተሞች ለዓላማቸው ተስማሚ መሆናቸውን ደርሰውበታል. ሆኖም ባሪየም፣ ካልሲየም ወይም ሲሲየም አተሞች ተመሳሳይ የኃይል መጠን ስላላቸው በሰው ሰራሽ ሌዘር ክሪስታል ሊያዙ ይችላሉ። የታቀደውን ሜታ ማቴሪያል በእውነተኛ ሙከራ ለማድረግ፣የተመራማሪው ቡድን ጥቂት አተሞችን በሰው ሰራሽ ክሪስታል ጥልፍልፍ ውስጥ በመያዝ ወደ ከፍተኛ የሃይል ግዛቶች በሚጓጉበት ጊዜም እዚያው እንዲቆይ ማድረግ አለበት።

የእይታ ጉድለቶች የሌሉበት ምናባዊ እውነታ

Metamaterials ሌላ የቴክኖሎጂ አካባቢ ውስጥ ጠቃሚ መተግበሪያዎችን ማግኘት ይችላሉ -. ምናባዊ እውነታ ብዙ የተለያዩ ገደቦች አሉት። በእኛ ዘንድ የሚታወቁት የኦፕቲክስ ጉድለቶች ጉልህ ሚና ይጫወታሉ. ፍጹም የሆነ የኦፕቲካል ስርዓት መገንባት በተግባር የማይቻል ነው, ምክንያቱም ሁልጊዜ የሚባሉት ጥፋቶች አሉ, ማለትም. በተለያዩ ምክንያቶች የተነሳ የሞገድ መዛባት. ሉላዊ እና ክሮማቲክ መዛባት፣ አስትማቲዝም፣ ኮማ እና ሌሎች በርካታ የኦፕቲክስ አሉታዊ ተጽእኖዎችን እናውቃለን። ምናባዊ እውነታ ስብስቦችን የተጠቀመ ማንኛውም ሰው እነዚህን ክስተቶች ማስተናገድ አለበት። ቀላል ክብደት ያላቸው፣ ከፍተኛ ጥራት ያላቸውን ምስሎች የሚያመርቱ፣ የማይታዩ ቀስተ ደመና (ክሮማቲክ አበራሬሽን)፣ ትልቅ እይታ የሚሰጡ እና ርካሽ የሆኑ ቪአር ኦፕቲክስ ዲዛይን ማድረግ አይቻልም። ይህ እውን ያልሆነ ነው።

ለዚህም ነው የቪአር መሳሪያዎች አምራቾች Oculus እና HTC Fresnel ሌንሶች የሚባሉትን ይጠቀማሉ። ይህ ጉልህ ያነሰ ክብደት ለማግኘት, chromatic aberrations ለማስወገድ እና በአንጻራዊ ሁኔታ ዝቅተኛ ዋጋ (እንዲህ ዓይነት ሌንሶች ለማምረት ቁሳዊ ርካሽ ነው) ለማግኘት ያስችላል. በሚያሳዝን ሁኔታ, የማጣቀሻ ቀለበቶች w Fresnel ሌንሶች በንፅፅር ጉልህ የሆነ ጠብታ እና የሴንትሪፉጋል ብርሃን መፈጠር ፣ በተለይም ትዕይንቱ ከፍተኛ ንፅፅር (ጥቁር ዳራ) ባለበት ቦታ ላይ ይታያል።

ይሁን እንጂ በቅርቡ በፌዴሪኮ ካፓሶ የሚመራው የሃርቫርድ ዩኒቨርሲቲ ሳይንቲስቶች ማደግ ችለዋል። ሜታሜትሪዎችን በመጠቀም ቀጭን እና ጠፍጣፋ ሌንስ. በመስታወት ላይ ያለው የ nanostructure ሽፋን ከሰው ፀጉር (0,002 ሚሜ) ያነሰ ነው. የተለመዱ ድክመቶች የሉትም, ነገር ግን በጣም ውድ ከሆኑ የኦፕቲካል ስርዓቶች የበለጠ ጥራት ያለው የምስል ጥራት ያቀርባል.

የካፓሶ ሌንስ፣ ከተለመዱት ኮንቬክስ ሌንሶች በተለየ መልኩ ብርሃንን በማጠፍ እና በመበታተን፣ በኳርትዝ ​​መስታወት ላይ በተከማቹ ጥቃቅን አወቃቀሮች የተነሳ የብርሃን ሞገድ ባህሪያቱን ይለውጣል። እያንዳንዱ እንደዚህ ያለ ጠርዝ ብርሃንን በተለየ መንገድ ያስተካክላል, አቅጣጫውን ይለውጣል. ስለዚህ በኮምፒዩተር የተነደፈ እና ከኮምፒዩተር ማቀነባበሪያዎች ጋር ተመሳሳይ ዘዴዎችን በመጠቀም የተሰራውን እንደዚህ ያለ ናኖስትራክቸር (ንድፍ) በትክክል ማሰራጨት አስፈላጊ ነው. ይህ ማለት የታወቁ የማምረቻ ሂደቶችን በመጠቀም የዚህ ዓይነቱ ሌንስ ልክ እንደበፊቱ በተመሳሳይ ፋብሪካዎች ውስጥ ሊመረት ይችላል. ቲታኒየም ዳይኦክሳይድ ለመርጨት ጥቅም ላይ ይውላል.

የ "ሜታ-ኦፕቲክስ" ሌላ ፈጠራ መፍትሄ መጥቀስ ተገቢ ነው. metamaterial hyperlensesቡፋሎ በሚገኘው የአሜሪካ ዩኒቨርሲቲ ተወሰደ። የመጀመሪያዎቹ የሃይፐር ሌንሶች ስሪቶች ከብር እና ከዲኤሌክትሪክ ቁሳቁሶች የተሠሩ ነበሩ, ነገር ግን በጣም ጠባብ በሆነ የሞገድ ርዝመት ውስጥ ብቻ ይሠሩ ነበር. የቡፋሎ ሳይንቲስቶች በቴርሞፕላስቲክ መያዣ ውስጥ የተጠናከረ የወርቅ ዘንግ ዝግጅትን ተጠቅመዋል። በሚታየው የብርሃን ሞገድ ክልል ውስጥ ይሰራል. ተመራማሪዎቹ የሕክምና ኢንዶስኮፕን እንደ ምሳሌ በመጠቀም በአዲሱ መፍትሔ የተገኘውን የመፍትሄ መጨመር ይገልጻሉ. ብዙውን ጊዜ እስከ 10 ናኖሜትር የሚደርሱ ነገሮችን ይገነዘባል, እና ሃይፐር ሌንሶችን ከጫኑ በኋላ, እስከ 250 ናኖሜትር ድረስ "ይወርዳል". ዲዛይኑ የዲፍራክሽን ችግርን ያሸንፋል, ይህ ክስተት የኦፕቲካል ስርዓቶችን መፍትሄ በእጅጉ ይቀንሳል - ከማዕበል መዛባት ይልቅ, በሚቀጥሉት የኦፕቲካል መሳሪያዎች ውስጥ ሊመዘገቡ ወደሚችሉ ሞገዶች ይለወጣሉ.

ኔቸር ኮሙኒኬሽንስ ላይ በወጣ ህትመት መሰረት ይህ ዘዴ በብዙ አካባቢዎች ከመድሃኒት እስከ ነጠላ ሞለኪውል ምልከታዎች ድረስ ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል። በሜታ ማቴሪያሎች ላይ የተመሰረቱ የኮንክሪት መሳሪያዎችን መጠበቅ ተገቢ ነው. ምናልባት ምናባዊ እውነታ በመጨረሻ እውነተኛ ስኬት እንዲያገኝ ይፈቅዳሉ። ስለ “ኦፕቲካል ኮምፒውተሮች”፣ እነዚህ አሁንም በጣም ሩቅ እና ግልጽ ያልሆኑ ተስፋዎች ናቸው። ሆኖም ፣ ምንም ነገር ሊወገድ አይችልም…