Нанорезонатор поможет отражать в 10000 раз больше света

22.08.2015

Никого не удивишь многократным усилением света с помощью линз. Добиться же этого с помощью изменения резонансных свойств света гораздо сложнее. Однако, если верить заявлениям ученых из университета штата Висконсин в Мэдисоне (США), им удалось создать устройство в наномасштабе, которое в состоянии излучать свет как источник, по размеру превышающий устройство в 10 000 раз.

В качестве аналогии своего открытия исследователи приводят резонанс и усиление звука при образовании акустической стоячей волны в отражающей камере. Свет тоже может быть усилен с помощью окружающей среды, влияющей на физические свойства энергии световой волны. Для этого ученые создали искусственный материал, в котором длина световой волны гораздо больше длины волны в вакууме, что позволило добиться более сильного резонанса.

Нанорезонатор получает световую энергию из окружающей среды и конденсирует ее в субволновом объеме. Значительное количество световой энергии улавливается до того, как свет отражается на гораздо большую поверхность, а потом рассеивается на большой поверхности, позволяя даже микроскопически малым объектам выглядеть огромными в усиленном таким образом свете.

Подобная оптическая "сверхвидимость" малых объектов за счет сверхмощного рассеивания, по мнению ученых, сможет использоваться для создания нового поколения фотосенсоров. Кроме того, благодаря способности нанорезонатора поглощать большое количество световой энергии, технология потенциально может использоваться для высокоэффективного использования солнечной энергии.

Ученые представляют себе нанорезонатор в виде пассивной охлаждающей системы за счет усиленного теплообмена, поскольку оптическое поперечное сечение нанорезонатора превосходит его физические габариты. И уж самый далекий проект включает в себя создание нанорезонаторного обогревателя, который просто испускал бы инфракрасные лучи в холодное небо.

<< Назад: Рыбий жир защищает от шизофрении 23.08.2015

>> Вперед: Жесткий диск Western Digital Black 6 Тбайт 22.08.2015

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Случайная новость из Архива Совершенствование технологии iOLED 12.07.2016 Как известно, слабым местом панелей из органических светодиодов (OLED) является их недолговечность. Еще в 2013 году специалисты NHK придумали, как бороться с недолговечностью OLED. Они изменили структуру дисплея, поменяв местами слои анода и катода, а поверх катода добавили защитный слой. Это позволило предотвратить разрушение вследствие окисления, приводящее к падению яркости свечения OLED. Причем, поскольку речь идет об окислении, яркость сохраняется, даже если дисплей не имеет герметичного исполнения. Разработка, выполненная совместно с Nippon Shokubai, получила обозначение iOLED (i - от inverted, "обращенный"). К сожалению, первый прототип iOLED имел другой недостаток - используемый в нем органический материал разрушался под действием тока. В результате срок службы был даже меньше, чем у обычных панелей OLED. В прошлом году был создан дисплей iOLED с увеличенным сроком службы на пленочной подложке. Правда, в нем пришлось увеличить напряжение питания с 3,9 В до 5,6 В, пожертвовав внутренней квантовой эффективностью, которая уменьшилась со 100% до 70%. Прототип полноцветного дисплея iOLED, показанный в прошлом году, все это время он был включен (на него выводилось видео), а недавно его продемонстрировали снова, чтобы показать, что за год он не утратил работоспособность. Кроме того, производитель продемонстрировал новый прибор iOLED красного цвета, в котором используется другой органический материал, позволивший снизить напряжение до 3,7 В. При этом внутренняя квантовая эффективность вернулась к 100%. На нижней иллюстрации на старый и новый светодиоды подано одинаковое напряжение, чтобы можно было сравнить яркость. Срок службы новинки оценивается не менее чем в 10 000 ч. Сейчас перед специалистами NHK стоит задача ускорить разработку зеленого и синего светодиодов iOLED с таким же сроком службы.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025