Metamaterial fou: malamalama o lo'o pulea

O le tele o lipoti e uiga i "metamaterials" (i upusii, ona ua amata ona faanenefu le faauigaga) tatou te mafaufau ai ia i latou e toetoe lava o se panacea mo faafitauli uma, tiga ma tapulaʻa o loʻo feagai ma le lalolagi faʻaonaponei o tekinolosi. O fa'amatalaga sili ona manaia talu ai nei e fa'atatau i komipiuta mata ma mea moni fa'aola.

i se faiā komepiuta manatu o le lumana'imo se faʻataʻitaʻiga, e mafai e se tasi ona taʻua suʻesuʻega a tagata faʻapitoa mai le Israeli TAU University i Tel Aviv. O loʻo latou faʻatulagaina nanomaterials multilayer e tatau ona faʻaoga e fai ai komepiuta mata. I le isi itu, o tagata suʻesuʻe mai le Swiss Paul Scherrer Institute na fausia se mea e tolu-vaega mai le piliona maneta laiti e mafai ona fa'atusa tulaga tu'ufa'atasi e tolu, i se talafaatusa ma le vai.

O le a le mea e mafai ona faʻaaogaina? Sa mananao tagata Isaraelu e fausia. O loʻo talanoa Suiselani e uiga i faʻasalalauga ma faʻamaumauga, faʻapea foʻi ma spintronics lautele.

O se metamaterial laiti-vaega e tolu-vaega e fa'atusaina tulaga e tolu o le vai.

Photons pe a mana'omia

O suʻesuʻega a saienitisi i le Lawrence Berkeley National Laboratory i le Matagaluega o Malosiaga e mafai ona taʻitaʻia ai le atinaʻeina o masini komepiuta e faʻavae i luga o metamaterials. Latou te faʻamoemoe e fatuina se ituaiga faʻalava laser e mafai ona puʻeina ni afifi o atoms i se nofoaga patino, fatuina o se mamanu faʻapitoa, pulea. fausaga faavae malamalama. E pei o tioata masani. Faatasi ai ma se eseesega e tasi - e toetoe lava a atoatoa, e leai ni faaletonu e matauina i mea masani.

Ua talitonu saienitisi o le a le gata ina mafai ona latou pulea lelei le tulaga o vaega o atoms i la latou "malamalama malamalama", ae faʻamalosia malosi foi le amio a tagata taʻitoʻatasi e faʻaaoga ai se isi laser (latalata i le infrared range). O le a latou faia, mo se faʻataʻitaʻiga, i luga o le manaʻoga emit se malosi - e oʻo lava i se photon tasi, lea, pe a aveesea mai le tasi nofoaga i le tioata, e mafai ona galue i luga o se atoma maileia i le isi. O le a avea ma se ituaiga o fefaʻasoaʻiga faigofie o faʻamatalaga.

O le mafai ona vave faʻasaʻo se photon i se faiga faʻatonutonu ma faʻafeiloaʻi ma sina gau mai le tasi atoma i le isi, o se laasaga taua e faʻaogaina ai faʻamatalaga mo le faʻasologa o fuainumera. E mafai e se tasi ona mafaufau i le faʻaaogaina o faʻasologa uma o photons faʻatonutonu e faʻatino ai faʻatusatusaga faigata - sili atu le vave nai lo le faʻaogaina o komepiuta faʻaonaponei. O atoms o loʻo faʻapipiʻi i totonu o se tioata faʻapitoa e mafai foi ona oso mai le tasi nofoaga i le isi. I lenei tulaga, o latou lava o le a avea ma ave faʻamatalaga i totonu o se komepiuta quantum pe mafai foi ona fatuina se masini faʻapitoa.

Ua iloa e saienitisi o rubidium atoms e fetaui lelei mo o latou faamoemoega. Ae ui i lea, o le barium, calcium, poʻo le cesium atoms e mafai foi ona puʻeina e se tioata leisa faʻapitoa ona e tutusa le maualuga o le malosi. Ina ia faia le metamaterial fuafuaina i se faʻataʻitaʻiga moni, e tatau i le au suʻesuʻe ona puʻeina ni nai atoms i totonu o se lattice tioata faʻapitoa ma tuʻu ai iina e tusa lava pe fiafia i setete maualuga atu le malosi.

Mea moni fa'apitoa e aunoa ma ni fa'aletonu mata

Metamaterials e mafai ona maua faʻaoga aoga i se isi atinaʻe vaega o tekinolosi -. E tele fa'agata eseese. O le le atoatoa o optics ua tatou iloa e taua tele. E toetoe lava a le mafai ona fausia se faʻaogaina lelei atoatoa, aua o loʻo i ai i taimi uma mea e taʻua o aberrations, i.e. fa'alavelave galu e mafua mai i mea eseese. O lo'o matou nofouta i fa'alavelave fa'a-spherical ma chromatic aberrations, astigmatism, coma ma le tele o isi a'afiaga leaga o mata. So'o se tasi na fa'aogaina seti mea moni e tatau ona feagai ma nei fa'alavelave. E le mafai ona mamanuina VR optics e mama, maua ata maualuga, leai se nuanua vaaia (chromatic aberrations), maua se vaaiga tele, ma taugofie. E le moni lenei mea.

O le mafuaaga lena e faʻaogaina ai e le au gaosi meafaigaluega VR Oculus ma HTC le mea e taʻua o tioata Fresnel. O lenei mea e mafai ai ona e faʻaitiitia le mamafa, faʻaumatia chromatic aberrations ma maua se tau maualalo (o mea mo le gaosiga o ia tioata e taugofie). O le mea e leaga ai, o mama fa'afefe e mafua ai le w tioata Fresnel o se pa'ū taua i le faʻatusatusaga ma le fatuina o se moli centrifugal, lea e faʻapitoa ona matauina pe a iai le faʻaaliga maualuga (black background).

Ae ui i lea, talu ai nei o saienitisi mai le Iunivesite o Harvard, na taitaia e Federico Capasso, na mafai ona atiina ae tioata manifinifi ma mafolafola o lo'o fa'aogaina meafaitino. O le nanostructure layer i luga o tioata e manifinifi nai lo le lauulu o le tagata (0,002 mm). E le gata e leai ni fa'aletonu masani, ae e maua ai fo'i le lelei sili atu o ata nai lo faiga fa'aoga taugata.

O le tioata Capasso, e le pei o tioata faʻapipiʻi masani e punou ma faʻasalalau le malamalama, e suia ai meatotino o le galu malamalama ona o fausaga microscopic o loʻo faʻaoso mai luga, teuina i luga o tioata quartz. O ia papa ta'itasi e fa'afoliga ese le malamalama, e suia lona itu. O le mea lea, e taua tele le tufatufaina lelei o sea nanostructure (mamanu) o loʻo faʻatulagaina e komepiuta ma gaosia e faʻaaoga ai metotia e tutusa ma masini komepiuta. O lona uiga o lenei ituaiga tioata e mafai ona gaosia i falegaosimea tutusa e pei ona i ai muamua, e faʻaaoga ai faiga faʻapitoa o gaosiga. O le Titanium dioxide e faʻaaogaina mo le faʻafefe.

E taua le taʻua o se isi fofo fou o le "meta-optics". metamaterial hyperlensesna ave i le Iunivesite o Amerika i Pafalo. O uluai lomiga o hyperlenses na faia i le siliva ma se mea dielectric, ae na o le galue i se vaapiapi tele o galu umi. Na fa'aogaina e le au Saienitisi o Pafalo se fa'atulagaga fa'atotonu o la'au auro i totonu o se pusa vevela. E galue i le va'aiga o le umi o le galu. O loʻo faʻaalia e le au suʻesuʻe le faʻateleina o faʻamaoniga e mafua mai i le fofo fou e faʻaaoga ai se endoscope faafomaʻi e fai ma faʻataʻitaʻiga. E masani ona iloa mea e oʻo atu i le 10 nanometers, ma a uma ona faʻapipiʻi hyperlenses, e "paʻu" i lalo i le 250 nanometers. O le mamanu e faʻatoʻilaloina le faʻafitauli o le fevaevaeaʻiga, o se mea e faʻaitiitia ai le faʻamautuina o faiga faʻapitoa - nai lo le faʻafefe o galu, e liua i galu e mafai ona faʻamauina i masini mataʻutia mulimuli ane.

E tusa ai ma se faʻasalalauga i le Nature Communications, o lenei metotia e mafai ona faʻaogaina i le tele o vaega, mai vailaʻau i suʻesuʻega mole tasi. E talafeagai le faʻatali mo masini sima e faʻavae i mea faʻapipiʻi. Masalo o le a latou faʻatagaina mea moni faʻapitoa e iu lava ina ausia le manuia moni. A'o "komepiuta mata", o lo'o mamao ma le manino ni fa'amoemoega. Ae ui i lea, e leai se mea e mafai ona taofiofia ...