Линза толщиной три атома

09.06.2024

Современные технологии продолжают удивлять нас своими открытиями, которые могут кардинально изменить различные сферы науки и техники. Одним из таких впечатляющих достижений стала разработка ультратонкой линзы, толщина которой составляет всего три атома. Это новшество открывает новые горизонты для применения оптических приборов в самых разных областях.

Линзы всегда были достаточно толстыми и тяжелыми, что ограничивало их использование в таких областях, как астрономия и крупногабаритные осветительные приборы. Ситуация улучшилась с изобретением линзы Френеля, которая благодаря своей ступенчатой конструкции стала значительно легче и компактнее. Но ученые из Стэнфордского университета и Амстердамского университета смогли пойти еще дальше, доведя идею ступенчатой линзы до абсолютного минимума - они создали линзу толщиной всего в три атома.

Эта новая линза представляет собой комбинацию нескольких концентрических структур, напоминающих классические линзы Френеля. Однако, в отличие от них, новая линза изготовлена из дисульфида вольфрама (WS?) и имеет толщину всего 0,6 нанометра. Для сравнения, предыдущий рекорд принадлежал линзе толщиной 6,3 нанометра, представленной в 2016 году.

В процессе исследования ученые продемонстрировали, как эта тончайшая линза способна фокусировать красный свет. Фокусное расстояние составляет всего 1 миллиметр, что является удивительно малым показателем. Концентрические круги из дисульфида вольфрама поглощают красные длины волн света и затем излучают их в точку фокуса. Этот процесс осуществляется благодаря короткоживущим квазичастицам - экситонам, которые излучают свет при распаде.

Одна из уникальных особенностей этой линзы заключается в ее избирательности. Она позволяет красному свету фокусироваться, в то время как другие длины волн проходят сквозь материал почти совершенно свободно. Это свойство может найти применение в различных инновационных устройствах, например, в очках дополненной реальности. Такие очки смогут показывать дополнительную информацию, фокусируя часть света, при этом обеспечивая четкую видимость окружающего мира.

Разработка линзы толщиной в три атома представляет собой значительный шаг вперед в области оптики. Это достижение не только улучшает качество оптических приборов, но и открывает новые возможности для их применения в различных областях науки и техники. Прорыв, достигнутый учеными из Стэнфорда и Амстердамского университета, демонстрирует, как инновации могут радикально изменить наш подход к решению технических задач и улучшить качество жизни.

<< Назад: Наушники услышат конкретного человека 10.06.2024

>> Вперед: Натриево-воздушный аккумулятор 09.06.2024

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива Влияние урбанизации на насекомых 29.03.2023 Ученые, изучающие влияние урбанизации на насекомых, обнаружили, что одни насекомые более приспособлены к жизни в городских условиях, чем другие. Среди шума и суеты городской жизни существует множество разнообразных существ, включая насекомых, пауков и муравьев, которые часто не принимают во внимание, но оказывают значительное влияние на городские экосистемы. Исследование, проведенное австрийскими учеными, выявило связь между степенью урбанизации и распространенностью членистоногих беспозвоночных животных с экзоскелетом, таких как пчелы, насекомые и пауки. "Мы показываем, что богатство и разнообразие членистоногих на деревьях и кустарниках уменьшается по мере перехода от сельской местности к городу", - отметил первый автор доктор Марион Шатлен, научный сотрудник Университета Инсбрука, Австрия. "В частности, мы показываем, что урбанизация неблагоприятна для бескрылых групп, особенно на деревьях. Действительно, в городе реже встречаются паутинники и ногохвостки, где, напротив, обычные тли, мокрицы и мухи. "В этом исследовании мы сравнили, как разные показатели урбанизации формируют сообщества членистоногих", - объяснил Шателен. Для этого они собрали образцы членистоногих на 180 участках на территории площадью 56,5 кв. км в австрийском городе Инсбрук и его окрестностях. На каждом участке пробы отбирали в трех микросредах: кронах деревьев, коре деревьев и кустарниковом ярусе. Измерив процент булыжной и застроенной территории, растительности или деревьев, Шатлен и ее коллеги оценили уровень урбанизации в пределах 100, 500 и 1000 метров вокруг каждого участка. Затем они проверили влияние, которое это повлияло на общее количество членистоногих (численность), сколько разных таксономических групп присутствовало (богатство) и какие членистоногие присутствовали. Команда также рассмотрела разнообразие, показатель, учитывающий как достаток, так и богатство. Измерение уровня урбанизации в разных масштабах позволило лучше объяснить влияние урбанизации на сообщества членистоногих. Их результаты показали корреляцию между уровнем урбанизации и общей численностью членистоногих в кустарниковом ярусе. Чем более урбанизирован был этот участок, тем больше короедов и крабовых пауков проживало в кустарниках - закономерность, которая может быть связана с более питательными листьями в кустарниковом ярусе в городах. В родах некоторые виды, такие как мухи, увеличивались в урбанизированных районах, тогда как некоторые группы пауков встречались реже. Это может указывать на преимущество крылатых членистоногих в городах, вероятно, из-за их повышенной способности перемещаться между изолированными зелеными насаждениями. Шатель и его команда также наблюдали специфические эффекты на ошибках. Например, они обнаружили, что плотность пауков, строящих паутину, постоянно ниже, чем у активно охотящихся пауков, таких как пауки-крабы. Это свидетельствует о том, что сокращение или увеличение групп пауков коррелирует со своими способами охоты. Низшая встречаемость четырех из десяти семейств пауков, исследованных, предполагает прямое влияние на насекомых-рослиеидов, наиболее часто проявлявшихся в городских условиях. По словам ученых, некоторые группы членистоногих хорошо чувствуют себя в городах, а другие нет. Это, однако, не дает прямого вывода об общем количестве жуков: "Поскольку одни группы процветают, а другие отфильтровываются из городских районов, в городе, по крайней мере, столько же членистоногих, сколько в сельской местности", - заявил Шателен. "На самом деле в кустах членистоногих, особенно короедов и крабовых пауков, на самом деле больше в городе".

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026