Создан материал, излучающий узкий спектр света при нагревании

30.03.2020

Физики Политехнического института Ренсселера синтезировали трехмерный вольфрамовый фотонный кристалл - материал, который может управлять свойствами фотона, - с шестью смещенными слоями. Его кристаллическая структура похожа на алмазную, а сам материал также имеет оптический резонатор, который дополнительно сужает спектр излучения. Сам фотонный кристалл сжимает испускаемый спектр света до диапазона около одного микрометра. Резонатор же позволяет сузить это значение до 0,07 микрометра.

Тестируя новый материал, ученые разместили его на кремниевой подложке бок о бок с черным телом, созданным из углеродных нанотрубок. В эксперименте авторы нагревали материалы до 600 К и замеряли спектр испускаемого ими излучения. Оказалось, что пик эмиссии приходится на длину волны в 1,7 микрометра, соответствующей инфракрасному диапазону. При этом интенсивность такого излучения в восемь раз выше, чем у черного тела.

Хотя существующая теория еще не до конца способна описать наблюдаемые явления, ученые предполагают, что они связаны со смещением слоев фотонного кристалла и позволяют свету выходить из многих пространств внутри его структуры. Фотоны отскакивают от большого количества препятствий в кристаллической структуре материала и меняют свои характеристики.

Новый материал может быть использован в таких областях, как сбор энергии, отслеживание и идентификация военных объектов на основе инфракрасного излучения, производство высокоэффективных оптических источников в инфракрасном диапазоне. Также он найдет применение в ИК-спектроскопии и оптике в качестве компонента инфракрасного лазера.

<< Назад: Кошки понимают людей 31.03.2020

>> Вперед: Космический уборщик 30.03.2020

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Канада планирует построить космодром 06.04.2026

Развитие космической инфраструктуры все чаще становится вопросом не только науки и технологий, но и национальной безопасности. Многие государства стремятся получить независимый доступ к космическим запускам, чтобы не зависеть от внешних партнеров и укреплять собственный технологический суверенитет. На этом фоне Канада объявила о запуске масштабного проекта по созданию собственного космодрома. Министр обороны Канады Дэвид Мак-Гинти сообщил, что правительство страны инвестирует 200 млн канадских долларов, что составляет около 150 млн долларов США, в строительство национального космодрома. Эти средства станут частью долгосрочной программы развития суверенных возможностей космических запусков. По словам Мак-Гинти, Министерство обороны подписало 10-летнее соглашение с компанией MLS на сумму 200 млн долларов. В рамках этого контракта планируется строительство стартовой площадки, которая будет использоваться не только военными структурами, включая Министерство обороны и Вооруженные силы ...>>

Обновленные телевизоры Xiaomi S Mini LED TV 2026 06.04.2026

Компания Xiaomi представила обновленную серию телевизоров S Mini LED TV 2026, которая заметно отличается от версии, недавно вышедшей на европейский рынок. Новое поколение ориентировано на расширенные возможности отображения и более гибкую конфигурацию экранов, что делает линейку более универсальной для разных сценариев использования. В обновленной серии Xiaomi S Mini LED TV 2026 предлагается сразу пять диагоналей, начиная от 55 дюймов и заканчивая внушительными 100 дюймами. Флагманская модель оснащена 1920 зонами локального затемнения, способна достигать пиковой яркости до 2000 нит и поддерживает частоту обновления изображения до 288 Гц, что делает ее особенно привлекательной для динамичного контента и игр. Младшая модель в линейке отличается в первую очередь количеством зон локального затемнения, которых здесь 576, однако остальные ключевые характеристики остаются на уровне старших версий. Это позволяет сохранить высокое качество изображения даже в более доступном сегменте, не ж ...>>

Беспилотный грузовой самолет с двигателем AEP100 05.04.2026

Авиационная отрасль стоит перед масштабной задачей перехода к экологически чистым технологиям, и одним из наиболее перспективных направлений считается использование водорода в качестве топлива. Этот элемент рассматривается как потенциальная альтернатива традиционным видам авиационного топлива благодаря своей энергоэффективности и отсутствию углеродных выбросов при использовании. На этом фоне Китай сообщил об успешном испытании беспилотного грузового самолета, оснащенного турбовинтовым двигателем AEP100 мегаваттного класса, работающим на водороде. Это событие стало важным этапом в развитии авиационных технологий, так как позволило протестировать двигатель в реальных условиях полета, а не только в лабораторной среде. Испытательный полет был проведен в субботу, 4 апреля, в городе Чжучжоу, расположенном в китайской провинции Хунань. Именно там впервые в реальных условиях был задействован водородный авиационный двигатель подобной мощности, что дало возможность оценить его стабильность ...>>

Кухонные губки выделяют значительное количество микропластика 05.04.2026

Кухонные губки - один из самых используемых предметов в быту - могут быть недооцененным источником микропластика. Ученые из Боннского университета изучили, сколько таких частиц выделяется во время мытья посуды и как это влияет на окружающую среду. Выяснилось, что губки действительно ежегодно выделяют измеримое количество микропластика, однако основной вред экологии связан не с этим, а с расходом воды. В работе оценивали реальное выделение микропластика и его влияние с помощью анализа жизненного цикла (LCA). Исследование объединило лабораторные эксперименты и подход "гражданской науки": добровольцы из Германии и Северной Америки использовали разные типы губок в быту и фиксировали процесс. Губки взвешивали до и после использования, а также тестировали в лаборатории с помощью устройства SpongeBot, имитирующего мытье посуды. Результаты показали, что все губки изнашиваются и выделяют микропластик - примерно от 0,68 до 4,21 г на человека в год, в зависимости от состава. При этом губки ...>>

Гуманоид-спринтер Unitree H1 04.04.2026

Развитие гуманоидной робототехники сегодня стремительно приближается к уровню, при котором машины начинают уверенно имитировать не только движения человека, но и его физические возможности. Особенно активно в этом направлении работают компании из Китая, и очередное достижение Unitree Robotics стало заметной вехой в индустрии. Компания официально сообщила, что их антропоморфный робот Unitree H1 установил мировой рекорд скорости среди полноразмерных гуманоидов. В ходе испытаний машина продемонстрировала характеристики, которые ранее считались недостижимыми для подобного класса устройств, особенно с учетом их массы и конструкции. Во время тестового забега Unitree H1 разогнался до 3,3 метра в секунду, что соответствует примерно 12 километрам в час. Для сравнения, средняя скорость ходьбы человека составляет около 5 километров в час. Хотя до уровня профессионального бега роботам еще далеко, для гуманоидной системы массой около 47 килограммов такой результат считается значительным инжен ...>>

Случайная новость из Архива Мобильные устройства портят сон 27.12.2014 Биологические часы зависят от естественной смены дня и ночи, но научно-технический прогресс принес нам искусственное освещение, так что мы перестали зависеть от солнечного света, и можем работать, читать и вообще вести активную жизнь по ночам тоже. В то же время от суточных ритмов зависят множество молекулярных, клеточных, физиологических и психических процессов. И что тогда происходит с нами, когда наши часы видят вокруг свет, в то время как по естественному ходу вещей вокруг должны быть уже темнота? В последнее время этот вопрос исследуется самым пристальным образом, и результаты получаются неутешительные. Множество научных работ говорят о том, что нарушенный суточный ритм влияет не только на высшую нервную деятельность, но и, например, на обмен веществ: ложась спать не вовремя или регулярно недосыпая, вы рискуете заработать диабет, проблемы с лишним весом и т.д. Более того, порой даже не нужно нарушать сам суточный ритм, достаточно лишь ненормально яркого освещения в неурочное время. Два года назад сотрудники Университета Джонса Хопкинса (США) опубликовали в Nature статью, в которой говорилось, что даже если ложится спать в правильное время, то все равно яркое освещение, которое сопровождает нас до последнего, само по себе может причинить вред. У животных, которые были вынуждены жить постоянно на ярком свету, появлялись признаки депрессии: они переставали интересоваться окружающим, у них ухудшалась память и повышался уровень стрессовых гормонов. Авторы работы предположили, что и депрессивность современного городского человека может быть связана с тем, что в городах ночью "светло, как днем". Однако здесь сразу можно выдвинуть два возражения. Первое - результаты некоторых исследований еще нужно перепроверять на человеке, все-таки наша физиология отличается от физиологии лабораторных мышей, которые в природе вообще должны вести ночной образ жизни. Второе - многие люди перед сном читают что-нибудь с экранов ноутбуков, смартфонов, планшетов и т.д., но при этом гасят верхний свет, оставаясь почти в полной темноте. Может ли излучение от экрана мобильного устройства так уж сильно повлиять на наш циркадный ритм? Оказывается, может. Анна-Мария Чан (Anne-Marie Chang) и ее коллеги из бостонской больницы "Бригем энд вименс" при Гарвардском университете (США) в течение двух недель наблюдали за двенадцатью взрослыми людьми, которые регулярно перед сном читали книгу. Только одни читали ее в течение пяти дней сначала на бумаге, а потом на электронной "читалке", другие же делали наоборот - начинали с электронного устройства и продолжали бумажно-печатным вариантом. Что до содержания, то оно могло быть любым, однако это должно было быть именно досуговое чтение, кроме того, исключались изображения и ребусы. На чтение отводили время с 18-00 до 22-00, на сон - с 22-00 до 6-00. Электронные "читалки" тоже были не всякие. Исследователи измерили количество излучаемого света от различных мобильных устройств, среди которых были iPad, iPhone, Kindle, Kindle Fire и Nook Color. Устройства Kindle свет не испускали, а вот iPad, Kindle Fire and Nook Color светили примерно одинаково, хотя iPad был поярче других. Так что эксперимент ставили с iPad. Оказалось, что те, кто читал с электронных устройств, засыпали на 10 минут дольше и у них уменьшалась фаза быстрого сна. Кроме того, на следующее утро они чувствовали себя более уставшими, и им требовалось больше времени, чтобы проснуться. При чтении с экрана в крови снижался уровень гормона мелатонина, который управляет биологическими часами. Вечером, перед сном его должно становится больше (именно из-за него, кстати говоря, мы чувствуем сонливость), но тут все происходило наоборот. По словам авторов работы, причина такого эффекта от электронных устройств в том, что их излучение обогащено синим светом, по которому ориентируются биологические часы в мозге. Так что это еще один аргумент в пользу того, чтобы поменьше сидеть в интернете и читать побольше бумажных книг - по крайней мере, по вечерам. Ну или хотя бы тщательнее выбирать очередную электронную игрушку.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026