ساخت کوچک ترین فناوری برای هدایت نور

خرید بک لینک: پژوهشگران آمریکایی، ورقه ای از کریستال شیشه ای با ضخامت چند اتم ساخته اند که می تواند به هدایت نور کمک نماید و کوچک ترین نمونه در نوع خود به حساب می آید.
به گزارش خرید بک لینک به نقل از ایسنا و به نقل از ساینمگ، هدایت نور از مکانی به مکان دیگر، ستون فقرات دنیای مدرن ما است. کابل های فیبر نوری در زیر اقیانوس ها و سراسر قاره ها، حامل نوری هستند که همه چیز را از ویدئوهای یوتیوب گرفته تا انتقال های بانکی رمزگذاری می کند. همه این اتفاقات درون رشته هایی به اندازه یک تار مو رخ می دهند.
با این حال، پروفسور «جیوونگ پارک»(Jiwoong Park) استاد «دانشگاه شیکاگو» به این فکر کرد که اگر رشته های نازک تر و مسطح تری ساخته شوند، چه اتفاقی می افتد. در واقع، پارک فکر کرد که اگر رشته ها آن قدر نازک ساخته شوند که به جای سه بعدی، دوبعدی باشند، چه اتفاقی برای نور می افتد.
پارک و گروهش از راه یک مجموعه آزمایش های نوآورانه دریافتند که ورقه ای از کریستال شیشه ای با ضخامت چند اتم می تواند نور را به دام بیندازد و حمل کند. ورقه آنها نه تنها توانست به این هدف برسد، بلکه به صورت شگفت انگیزی کارآمد بود و توانست مسافت های نسبتا طولانی را بپیماید که در دنیای محاسبات مبتنی بر نور بسیار دور محسوب می شوند.
این پژوهش نشان داده است که مدارهای فوتونیکی دوبعدی چه هستند و شاید بتوانند راه هایی را به سمت تکنولوژی جدید باز کنند. پارک اظهار داشت: ما از قدرت این کریستال فوق نازک شگفت زده شدیم. این ماده نه تنها می تواند انرژی را در خود نگه دارد، بلکه آنرا هزار برابر بیشتر از آن چه در سیستم های مشابه دیده ایم، عرضه می دهد. نور محبوس شده هم طوری رفتار می کند که گویی در یک فضای دوبعدی درحال حرکت است.

هدایت کردن نور
سیستم جدید اختراع شده که بعنوان یک «موج بر»(Waveguide) شناخته می شود، راهی برای هدایت کردن نور به حساب می آید و اساسا دوبعدی است. پژوهشگران در آزمایش ها دریافتند که می توانند از منشورها، عدسی ها و سوئیچ های بسیار کوچک برای هدایت کردن نور در امتداد یک تراشه استفاده نمایند.
مدارهای فوتونیک هم اکنون وجود دارند اما بسیار بزرگ تر و سه بعدی هستند. مهم تر از همه اینکه در موج برهای موجود، ذرات نور معروف به فوتون همیشه درون موج بر حرکت می کنند. دانشمندان توضیح دادند که با استفاده از این سیستم، کریستال شیشه در واقع نازک تر از خود فوتون خواهد بود. بنابراین، بخشی از فوتون در حین حرکت از کریستال خارج می شود.
دانشمندان معتقدند که میتوان از این موج برها برای ساخت حسگرهایی در سطح میکروسکوپی استفاده نمود. پارک توضیح داد: برای مثال، فرض کنید که شما یک نمونه مایع دارید و می خواهید بفهمید که آیا یک مولکول خاص در آن وجود دارد یا خیر. شما می توانید موج بر را طوری طراحی کنید که در نمونه حرکت نماید و حضور آن مولکول، نحوه رفتار نور را تغییر دهد.
همچنین، دانشمندان علاقه دارند مدارهای فوتونیک بسیار نازکی را بسازند که میتوان آنها را برای ادغام خیلی از دستگاههای کوچک در همان ناحیه تراشه روی هم چید. کریستال شیشه ای که آنها در این آزمایش ها استفاده کردند، دی سولفید مولیبدن بود اما اصول آزمایش احیانا می توانند برای مواد دیگر هم کارساز باشند.
این پژوهش، در مجله «Science» به چاپ رسید.

دسته‌ها