Световые ураганы для скоростной передачи данных

29.11.2024

Ученые из Университета Аалто предложили новый способ ускорения передачи данных, используя крошечные "световые ураганы", или вихри. Эти вихри, созданные при помощи металлических наночастиц и электрических полей, открывают путь к более эффективным телекоммуникационным технологиям.

Световой вихрь напоминает ураган: его центр темный, а вокруг - кольцо яркого света. Это происходит из-за того, что электрическое поле в центре направлено в противоположные стороны, нейтрализуя свет. Для создания таких вихрей используются квазикристаллические формы, сформированные из металлических наночастиц. Каждая из частиц имеет размер около одной сотой толщины человеческого волоса.

Команда аспирантов под руководством профессора Пьяви Торма разработала метод, позволяющий управлять симметрией структур, создающих вихри. Расположение наночастиц определяет вид вихря: квадратные формы порождают одиночный вихрь, шестиугольные - двойной, а для более сложных вихрей требуются восьмиугольные и более сложные структуры.

Главная инновация состоит в том, что частицы размещаются в "неактивных" зонах электрического поля - там, где его влияние минимально. Это позволяет значительно улучшить контроль над свойствами создаваемого света.

Разработка открывает перспективы для использования световых вихрей в телекоммуникациях. Такие структуры можно передавать через оптоволоконные кабели, где они кодируют информацию. На конечной точке данные декодируются, позволяя значительно уменьшить объем хранимой информации и увеличить пропускную способность каналов.

Исследование также вносит вклад в изучение топологических свойств света. Топология, связанная с формами и симметрией структур, позволяет находить новые способы управления светом для достижения максимальной эффективности передачи данных.

Световые вихри открывают новые горизонты в оптической физике и телекоммуникациях. Возможность генерировать вихри различной сложности и передавать их по оптоволокну может привести к появлению революционных технологий связи.

Работа исследователей демонстрирует, как использование наночастиц и управление симметрией электрических полей способны изменить подход к хранению и передаче данных. В будущем такие методы могут стать основой для сверхскоростных сетей связи и более эффективных систем обработки информации.

<< Назад: Тончайшие спагетти из нановолокон 29.11.2024

>> Вперед: Устойчивые полимерные пластики из переработанных текстильных отходов 28.11.2024

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Биокаталитический способ получения хиральных оксазолидинонов 14.10.2026

Химия все чаще обращается к биологическим молекулам, чтобы сделать синтез сложных веществ более точным и эффективным. Особенно важны такие технологии при создании соединений, у которых одинаковый химический состав может сопровождаться разным пространственным расположением атомов и, следовательно, различными свойствами. Исследователи из Калифорнийского технологического института и Университета Питтсбурга предложили новый биокаталитический подход, позволяющий получать хиральные оксазолидиноны непосредственно из простых неактивированных алкенов. В основе предложенного метода лежит последовательность из двух реакций - азиридинирования и последующего расширения цикла. Этот каскад запускается с помощью гемопротеина, который выполняет функцию катализатора и позволяет направлять химическое превращение в нужную сторону. В результате из относительно простого исходного соединения формируется более сложная циклическая структура с заданной пространственной конфигурацией. Особенно существенным ...>>

Клавиатура Gboard kurukuru version с вращающимися лентами 14.10.2026

Обычная клавиатура предполагает, что движется человек: пальцы перемещаются от одной неподвижной клавиши к другой, а расположение символов остается неизменным. Google Japan решила перевернуть этот привычный принцип и проверить, что произойдет, если заставить двигаться сам интерфейс. Так появился экспериментальный проект Gboard, в котором клавиши постоянно перемещаются и сами оказываются в зоне нажатия. Необычная конструкция получила название Gboard "Курукуру-версия" (Gboard kurukuru version). Проект стал очередным ежегодным экспериментом японского подразделения Google, посвященным альтернативным способам взаимодействия человека с текстом. На этот раз идея не ограничилась компьютерной концепцией: специалисты создали полноценный физический прототип, способный работать в реальных условиях, а материалы для его самостоятельного изготовления сделали доступными для всех желающих. Основу устройства образуют четыре замкнутые подвижные ленты, вращающиеся вокруг конструкции. На каждой из них ...>>

Легкий бег влияет на мозг и самоконтроль 13.10.2026

Физическая активность не обязательно должна быть интенсивной, чтобы на короткое время изменить состояние мозга. Новое исследование японских специалистов показывает, что даже непродолжительный бег с очень небольшой нагрузкой способен повлиять на настроение, внимание и способность контролировать собственные действия. Причем для этого, по данным эксперимента, может быть достаточно всего 10 минут. Работу провели исследователи из Университета Цукубы с участием 24 здоровых молодых людей. Добровольцы выполняли два разных условия: в одном случае они спокойно сидели в течение 10 минут, а в другом такое же время проводили на беговой дорожке. Скорость во время пробежки составляла приблизительно от 3 до 6 км/ч, поэтому нагрузка оставалась сравнительно небольшой. Средняя частота сердечных сокращений участников при этом находилась в пределах 104-107 ударов в минуту. После завершения физической активности добровольцы сообщали о большей бодрости и более приятном эмоциональном состоянии по сравне ...>>

Ноктбук HP OmniBook 5 13.10.2026

Рынок доступных ноутбуков постепенно становится все более интересным: производители пытаются предложить покупателям устройства, которые сочетают невысокую цену с характеристиками, еще недавно характерными преимущественно для более дорогих моделей. Компания HP решила сделать ставку именно на такой подход, представив OmniBook 5 - Windows-ноутбук с OLED-дисплеем, аппаратными возможностями для работы с искусственным интеллектом и заявленной автономностью до 42 часов. Стоимость базовой версии начинается с $699, что делает новинку прямым конкурентом таким устройствам, как MacBook Neo. Основой ноутбука стал 14-дюймовый OLED-дисплей с разрешением 1920 x 1200p. Экран поддерживает мультисенсорное управление, защищен стеклом Gorilla Glass 3 и способен отображать 100% цветового пространства DCI-P3. Таким образом, HP предлагает не просто стандартную панель для офисной работы, а дисплей с характеристиками, которые могут заинтересовать пользователей, обращающих внимание на качество изображения и ц ...>>

Донорское сердце способно быстро перенимать биологический возраст реципиента 12.10.2026

Возраст органов определяется не только количеством прожитых лет. На молекулярном уровне ткани могут стареть с разной скоростью, а после пересадки, как показывают новые эксперименты, их биологические характеристики способны заметно меняться под воздействием организма, в который они попадают. Исследователи из Бостона обнаружили, что молодые донорские сердца после трансплантации довольно быстро приобретают признаки биологического возраста реципиента, тогда как более старые органы могут, напротив, демонстрировать признаки омоложения. Чтобы оценить эти изменения, ученые применили три так называемых "часа старения" - молекулярных инструмента, позволяющих приблизительно определять биологический возраст клеток и тканей. В отличие от обычного календарного возраста, такие показатели отражают состояние организма на уровне определенных молекулярных изменений. Именно их анализ позволил специалистам проследить, как меняются пересаженные сердца спустя несколько месяцев после операции. Основные ...>>

Случайная новость из Архива Социальные сети вредят здоровому сну 20.06.2025 В эпоху смартфонов и постоянного подключения ко всему, все больше людей сталкиваются с проблемами сна. Усталость по утрам, сложности с засыпанием и ощущение "разбитости" - частые жалобы, с которыми сталкиваются даже молодые и здоровые пользователи. Ученые давно предостерегают от употребления кофеина, алкоголя и использования гаджетов поздним вечером. Однако новое исследование добавило в этот список еще один вредный фактор: активность в социальных сетях перед сном. Команда исследователей из Университета Дюка под руководством специалиста по данным доктора Уильяма Мейерсона проанализировала поведение более 50 тысяч пользователей социальных сетей. Целью было выяснить, как время публикаций влияет на привычки сна. Результаты оказались неожиданно тревожными: люди, публиковавшие посты менее чем за час до сна, засыпали в среднем на три часа позже, чем те, кто этого не делал. Особенно заметным оказался эффект среди тех, кто размещал по нескольку постов подряд. Эти участники оставались активными в интернете до самой ночи, откладывая отход ко сну. Выяснилось, что сам факт публикации - а не просто пассивного пролистывания ленты - усиливает возбуждение нервной системы. Получение лайков и комментариев стимулирует выработку адреналина, который, в свою очередь, блокирует действие мелатонина - гормона, регулирующего цикл сна и бодрствования. Параллельно с этим ученые напомнили и о роли экрана смартфона. Свет с преобладанием синего спектра, излучаемый гаджетами, нарушает естественные биоритмы. В норме с наступлением темноты уровень мелатонина в организме начинает расти, подготавливая нас ко сну. Но свет от экрана подавляет эту выработку, в результате чего ощущение сонливости отступает, и мозг воспринимает вечер как продолжение дня. Кроме воздействия на гормоны, есть и поведенческий фактор: после публикации поста человек, как правило, подсознательно ожидает отклика. Это может быть лайк, комментарий или сообщение - неважно. Само это ожидание поддерживает умственную активность, не давая расслабиться. В результате мозг остается в состоянии напряжения, препятствуя переходу ко сну. Привычка делиться мыслями в соцсетях перед сном может существенно повлиять на качество ночного отдыха. Важно осознавать, что даже короткий пост может иметь долгосрочные последствия для сна. Учитывая масштабы исследования и количество участников, можно сделать обоснованный вывод: цифровая гигиена перед сном столь же важна, как отказ от кофе или вечерней сигареты. Возможно, лучшее, что вы можете сделать для себя вечером - это выключить телефон и позволить организму подготовиться к полноценному отдыху.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026