ابداع موج «بَر اوپتیکی» دو بعدی / انتقال داده متحول می‌شود
تاریخ انتشار: ۲۲ مرداد ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۸۴۴۸۴۱۹
به گزارش خبرنگار خبرگزاری علم و فناوری آنا، دانش پژوهان دانشگاه شیکاگو نوعی بلور شیشه‌ای ساخته اند که با تنها چند اتم ضخامت می‌تواند نور را به دام انداخته و حمل کند.
این ماده قابل رویت به صورت خط نازکی در مرکز پلاستیک مشاهده می‌شود. هدایت نور از مکانی به مکان دیگر رکن اصلی دنیای مدرن و امروزی ماست. کابل‌های فیبر نوری متشکل از رشته‌هایی به نازکی تار مو از زیراقیانوس‌ها، قاره‌ها را می‌پیمایند و نوری را حمل می‌کنند که همه چیز از ویدیو‌های یوتیوب تا تراکنش‌های بانکی را کد گذاری می‌کنند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
«جیوونگ پارک» استاد دانشگاه شیکاگو، ایده ساخت رشته‌های نازک‌تر و مسطح‌تری را در ذهن پروراند؛ رشته‌هایی آنقدر نازک که به جای سه‌بعدی، دوبعدی باشند. چنین ماده‌ای چگونه با نور رفتار می‌کند؟
وی و همکارانش با انجام آزمایش‌های نوآورانه‌ای به ورقه‌ای از بلور شیشه‌ای با ضخامت چند اتم دست یافتند که می‌تواند نور را به دام بیندازد و حمل کند.
این ماده به طور قابل توجهی کارآمد بوده و می‌تواند نور را در مسافت‌های نسبتاً طولانی، تا یک سانتی‌متر، که در دنیای محاسبات مبتنی‌بر نور بسیار زیاد است، حمل کند.
نتایج این تحقیقات در نشریه Science منتشر شده است.
این نوآوری نشان می‌دهد که اساساً مدار‌های فوتونیکی دوبعدی چیست و می‌تواند راه را به سوی فناوری جدید هموار کند.
پارک رهبر این گروه تحقیقاتی و استاد شیمی و عضو هیئت علمی موسسه جیمز فرانک و دانشکده مهندسی مولکولی پریتزکرمی گوید؛ «ما از قدرت این بلور فوق نازک کاملا شگفت زده شدیم؛ نه تنها می‌تواند انرژی را در خود نگه دارد، بلکه آن را هزار برابر بیشتر از آنچه که در سیستم‌های مشابه مشاهده می‌شود انتقال دهد.»
نور محبوس شده در این بلور نیز مانند حرکت در یک فضای دو بعدی، رفتار می‌کند.
سیستم جدید اختراع شده راهی برای هدایت نور تلقی می‌شود، که به عنوان یک موج بَر شناخته شده و اساساً دو بعدی است.
این دانش پژوهان در آزمایش‌های خود دریافتند می‌توانند از منشورها، عدسی‌ها و سوئیچ‌های بسیار کوچک که همه از مواد تشکیل دهنده مدار‌ها و محاسبات هستند، برای هدایت مسیر نور در امتداد یک تراشه استفاده کنند.
در حال حاضر مدار‌های فوتونیکی وجود دارند، اما بسیار بزرگتر و سه بعدی اند. مهمتر آنکه، در موج بر‌های موجود، فوتون یا همان ذرات نور همیشه در داخل موج بَر حرکت می‌کنند.
به گفته این دانشمندان با استفاده از این سیستم، بلور شیشه‌ای در واقع نازک‌تر از خود فوتون است؛ بنابراین بخشی از فوتون در حین حرکت از بلور خارج می‌شود.
در مقام مقایسه می‌توان گفت این سیستم کمی شبیه تفاوت بین ساخت یک لوله برای ارسال چمدان‌ها در فرودگاه در مقابل قرار دادن چمدان روی تسمه نقاله است.
وقتی چمدان روی تسمه نقاله قرار دارد امکان مشاهده آن در طول مسیر و تنظیم حرکت وجود دارد. این رویکرد ساخت دستگاه‌های پیچیده با بلور‌های شیشه‌ای را بسیار آسان‌تر می‌کند، زیرا نور را می‌توان به راحتی با لنز‌ها یا منشورها جابجا کرد.
فوتون‌ها همچنین می‌توانند اطلاعاتی در مورد وضعیت موجود در طول مسیر نشان دهند. مانند بررسی چمدان‌هایی که از بیرون می‌آیند تا دریابیم آیا بیرون برف می‌بارد یا خیر.
به طور مشابه، دانشمندان می‌توانند استفاده از این موج بر‌ها را برای ساخت حسگر‌هایی در سطح میکروسکوپی در نظر بگیرند.
به گفته پارک، به عنوان مثال، فرض کنید نمونه‌ای از مایع دارید و می‌خواهید از وجود یک مولکول خاص در آن مطلع شوید. می‌توان آن را طوری طراحی کرد که این موج بر در نمونه حرکت کند و حضور آن مولکول نحوه رفتار نور را تغییر دهد.
دانشمندان همچنین علاقه‌مند به ساخت مدار‌های فوتونیک بسیار نازکی هستند که می‌توانند در بسیاری از دستگاه‌های کوچک در همان ناحیه تراشه ادغام شوند. بلور شیشه‌ای که آنها در این آزمایش‌ها استفاده کردند از دی سولفید مولیبدن ساخته شده، اما می‌توان از این شیوه برای مواد دیگر نیز استفاده کرد.
محققان دانشگاه شیکاگو می‌گویند اگرچه دانشمندان نظری قبلا احتمال وجود این رفتار را پیش بینی کرده بودند، اما در واقع درک آن در آزمایشگاه یک سفر چند ساله بود.
انتهای پیام/
منبع: آنا
کلیدواژه: شیشه نور فناوری مولکول بلور شیشه ای مدار ها
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت ana.press دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «آنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۸۴۴۸۴۱۹ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
گزارشگر قديمى راديو دار فانى را وداع گفت