Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy

Znajdź zawartość

Wyświetlanie wyników dla tagów 'światło' .



Więcej opcji wyszukiwania

  • Wyszukaj za pomocą tagów

    Wpisz tagi, oddzielając je przecinkami.
  • Wyszukaj przy użyciu nazwy użytkownika

Typ zawartości


Forum

  • Nasza społeczność
    • Sprawy administracyjne i inne
    • Luźne gatki
  • Komentarze do wiadomości
    • Medycyna
    • Technologia
    • Psychologia
    • Zdrowie i uroda
    • Bezpieczeństwo IT
    • Nauki przyrodnicze
    • Astronomia i fizyka
    • Humanistyka
    • Ciekawostki
  • Artykuły
    • Artykuły
  • Inne
    • Wywiady
    • Książki

Szukaj wyników w...

Znajdź wyniki, które zawierają...


Data utworzenia

  • Od tej daty

    Do tej daty


Ostatnia aktualizacja

  • Od tej daty

    Do tej daty


Filtruj po ilości...

Dołączył

  • Od tej daty

    Do tej daty


Grupa podstawowa


Adres URL


Skype


ICQ


Jabber


MSN


AIM


Yahoo


Lokalizacja


Zainteresowania

Znaleziono 77 wyników

  1. Znaleziono materiał niemal idealnie pochłaniający światło. Eduard Driessen i Michiel de Dood udowodnili, że warstwa azotku niobu (NbN) o grubości zaledwie 4,5 nanometra pochłania około 100% padającego nań światła. Dotychczas główny problem z materiałami mogącymi potencjalnie pochłaniać dużo światła polegał na tym, że są one dobrymi lustrami dla światła, które na nie bezpośrednio pada. Dobrze pochłaniają światło odbite. Z kolei ilość światła odbitego i absorbowanego zależy od kąta jego padania i polaryzacji. Jakby przeszkód było mało, istnieją dwa rodzaje polaryzacji - s i p. Badania nad NbN wykazały, że materiał najlepiej sprawuje się, gdy światło spolaryzowane typu s pada nań pod kątem 35 stopni. Wówczas pochłaniane jest w 94%, a światło typu p jest całkowicie odbijane. Jednak gdy zmienimy właściwości światła tak, by padało ono pod kątem 46 stopni, to absorpcja dla obu rodzajów polaryzacji wynosi 80%, co jest rewelacyjnym wynikiem. Dotychczas osiągano wyniki nie lepsze niż 50%. Odkrycie Driessena i de Dooda pozwoli na skonstruowanie urządzenia, które umożliwi wykrywanie poszczególnych fotonów. Dotychczas było to niemożliwe, gdyż wykorzystywane materiały pochłaniały zbyt mało światła. Co więcej, przeprowadzone obliczenia wykazały, że na pracę takiego czujnika nie ma wpływu długość fali światła. A to z kolei oznacza, że można go będzie zastosować na przykład w telekomunikacji czy urządzeniach działających na podczerwień.
  2. Naukowcy z MIT-u opracowali nową metodę nanoszenia wyjątkowo cienkich ścieżek na powierzchnię krzemu. Używają w tym celu materiału, który pod wpływem światła o określonej długości zmienia się z przezroczystego w nieprzezroczysty i na odwrót. Materiały takie nie są niczym nowym, jednak to właśnie na MIT powstała technologia pozwalająca wykorzystać je w roli masek litograficznych służących do nanoszenia bardzo precyzyjnych struktur na materiał znajdujący się pod maską. Techniki litograficzne wykorzystują światło, a możliwość jego skupienia na poddanej obróbce powierzchni jest ograniczona przez limit dyfrakcyjny, który sprawia, że nie może być ono użyte do stworzenia struktur mniejszych niż połowa długości fali światła. Amerykańscy uczeni stworzyli zatem takie maski, w których różne długości światła czasem się wzmacniają, a czasem znoszą. Następnie poddali materiał fotochromatyczny działaniu światła przepuszczonego przez takie maski. Materiał fotochromatyczny zmienia przezroczystość pod wpływem światła. Tam, gdzie maski były ustawione w ten sposób, by to samo miejsce materiału znajdowało się pod różnie przepuszczającymi światło fragmentami masek. W ten sposób na powierzchni materiału fotochromatycznego powstawały wyjątkowo cienkie, przezroczyste linie oddzielone od siebie nieprzepuszczalnymi regionami. Materiał fotochromatyczny stawał się więc maską litograficzną, którą później można wykorzystać do produkcji układów scalonych. Nowa technika, nazwana modulacją absorbancji, umożliwia tworzenie linii o szerokości zaledwie 1/10 długości użytej fali światła. Twórcy nowej metody już w tej chwili są w stanie kreślić za jej pomocą linie o szerokości 36 nanometrów. Założono firmę, której celem są dalsze prace nad doskonaleniem modulacji absorbancji. Pierwsze układy scalone stworzone za jej pomocą powinny trafić na rynek w ciągu najbliższych pięciu lat.
  3. Obserwując księżyce możemy dowiedzieć się sporo o powierzchni planet, które okrążają. Tak przynajmniej uważa Sally Langford, astrofizyk z University of Melbourne. Lądy i oceany inaczej odbijają światło. Dociera ono do Księżyca, a różnice w odbiciu można obserwować na ciemnych fragmentach powierzchni wschodzącego satelity Ziemi. W arktykule opublikowanym w piśmie Astrobiology Langford opisuje, jak obserwowała na Księżycu refleksy światła odbijanego przez Ziemię. Ich intensywność zmienia się w miarę obracania się naszej planety. Zdaniem Lanford, opracowana przez nią technika przyda się przy obserwacji odległych planet, których powierzchni nie możemy zobaczyć. Możemy jednak badać różnice w intensywności docierającego do nas światła i na tej podstawie stwierdzimy, od czego - lądu czy wody - zostało ono odbite.
  4. Najnowsze prace międzynarodowego zespołu badawczego pozwalają mieć nadzieję na powstanie w przyszłości superszybkiego Internetu. Ivan Baggio, profesor z Lehigh University opracował nowy materiał organiczny, który charakteryzuje się bardzo dobrymi właściwościami optycznymi oraz zdolnością do łagodzenia interferencji. Wynalazek profesora Baggio to materiał o nazwie DDMEBT, który charakteryzuje się 1000-krotnie silniejszą nieliniowością optyczną od szkła krzemionkowego. Używając czystego krzemu można zbudować falowód, który kontroluje promień światła, jednak nie jest możliwe uzyskanie wystarczająco dużego przepływu danych. Za pomocą krzemu można uzyskać prędkość przełączania rzędu 20-30 gigabitów na sekundę, a to bardzo wolno. Materiały organiczne mają lepsze właściwości, jednak nie nadają się zbytnio do zbudowania falowodu - mówi Baggio. Profesor wraz z zespołem zbudował krzemowo-organiczny falowód, w którym połączył krzem z DDMEBT. Połączyliśmy dwie technologie. Najpierw stworzyliśmy krzemowy falowód, który miał przewodzić światło pomiędzy dwoma krzemowymi krawędziami. Później wypełniliśmy przestrzeń pomiędzy nimi materiałem organicznym DDMEBT. Główne pytanie brzmiało: 'Czy jesteśmy w stanie idealnie wypełnić materiałem organicznym przestrzeń pomiędzy dwoma kawałkami krzemu? Prowadzonych jest wiele badań w tym zakresie, jednak nikomu nie udało się uzyskać organicznego materiału, który tworzyłby homogeniczną strukturę idealnie wypełniającą krzem - dodaje Baggio. Aby uzyskać taki efekt, tak manipulowano strukturą molekularną materiału, by zmniejszyć oddziaływania pomiędzy poszczególnymi molekułami i w ten sposób spowodować powstanie homogenicznego ciała stałego. Następnie molekuły zostały rozgrzane i umieszczone w wyznaczonym miejscu za pomocą technologii osadzania z fazy gazowej. Gdy przestrzeń pomiędzy krzemem zostaje zapełniona, komunikacja odbywa się znacznie szybciej. Testy pokazały, że dzięki nowej technologii możliwe jest demultipleksowanie danych przesyłanych z prędkością 170 Gb/s do czterech kanałów po 42,7 Gb/s. Eksperci mówią, że użycie DDMEBT pozwoli na wykorzystanie pełnego potencjału sieci optycznych.
  5. Naukowcy z Lawrence Livermore National Laboratory opracowali technikę, która w przyszłości umożliwi budowanie doskonalszych układów scalonych, tranzystorów czy diod LED. Po raz pierwszy w historii udało się zmienić fale dźwiękowe w światło. Dokonano tego odwracając proces który zmienia sygnały elektryczne w dźwięk. Michael Armstrong, Evan Reed i Mike Howard we współpracy z Los Alamos National Laboratory i Nitronex Corp. wykorzystali fale dźwiękowe o częstotliwościach miliony razy wyższych niż te, które jest w stanie usłyszeć człowiek. Proces ten umożliwił nam 'zobaczenie' dźwięku poprzez przekształcenie go w światło - stwierdził Armstrong. Uczeni teoretyzowali dotychczas, że możliwe jest 'zobaczenie' fali dźwiękowej dzięki wykryciu radiacji powstającej podczas jej przechodzenia przez materiały piezoelektryczne. Olbrzymią zaletą techniki opracowanej w LLNL jest fakt, iż do 'zobaczenia' fali dźwiękowej nie jest potrzebne żadne zewnętrzne urządzenie. Dotychczas naukowcy używali lasera, którego światło odbijało się od fal dźwiękowych i w ten sposób je obserwowali. Fala dźwiękowa sama emituje światło, które możemy wykryć - stwierdza Armstrong. Najnowsze osiągnięcie posłuży do badań nad materiałami, umożliwi stworzenie terahercowych skanerów dla medycyny czy służ bezpieczeństwa, które z jednej strony pozwolą na wykrycie materiałów wybuchowych, a z drugiej - na zdiagnozowanie nowotworu.
  6. Intel jest jednym ze światowych liderów badań nad krzemową fotoniką. Firma ma na tym polu duże osiągnięcia, o których informowaliśmy już niejednokrotnie. Tym razem, podczas International Solid State Circuits Conference przedstawiciel Intela Ian Young opisał postępy, które jego koncern poczynił w pracach nad stworzeniem fotonicznych komputerów. Firma chce w przyszłości zastąpić wszystkie elektryczne połączenia pomiędzy układami scalonymi połączeniami optycznymi. Young opisał ośmiokanałowe urządzenie, które zostało wykonane w laboratoriach Intela w technologii 90 nenometrów. Jest ono w stanie wysyłać i odbierać dane zakodowane w optycznym sygnale z prędkością 10 gigabitów na sekundę. Intel chce osiągnąć w przyszłości prędkość rzędu 100 GB/s do 1 TB/s. Prototypowy układ to mikroprocesor na którym umieszczono podzespoły optyczne. Jako, że tworzą one osobną warstwę, nie wpływają na pracę tranzystorów i umożliwiają łatwe przesyłanie oraz odbiór światła. Optyczne rozwiązania stają się koniecznością. Wzrastająca wydajność mikroprocesorów i rosnąca liczba rdzeni wymagają zastosowania coraz szybszych połączeń. Young przewiduje, że w przyszłości będą musiały one charakteryzować się wydajnością rzędu 200 GB/s do 1 TB/s. Elektryczne połączenia o takiej wydajności będą coraz bardziej trudne do wykonania i będą wymagały użycia kosztownych materiałów. Stąd propozycja by prąd elektryczny zastąpić światłem. W przedstawionym podczas ISSCC dokumencie Intel opisał cel, do którego dąży. Jest nim zintegrowanie z procesorem światłowodów z azotku krzemu, detektorów połączonych z tymi światłowodami oraz elektrooptycznych polimerowych modulatorów. Firma stara się przy tym, by wdrożenie nowych technologii nie wymagało radykalnych zmian w procesie produkcyjnym i by elementy optyczne mogły być umieszczane w układzie przez tę samą linię, która umieści w nim tranzystory.
  7. Japoński Narodowy Instytut Technologii Informacyjnych i Komunikacyjnych (NICT) opracował technologię, która umożliwia tworzenie w czasie rzeczywistym kolorowych hologramów poruszających się obiektów oraz prezentację ich w normalnych warunkach oświetleniowych. Używane dzisiaj techniki tworzenia hologramów polegają na wykonaniu serii zdjęć obiektu oświetlonego osobno światłem niebieskim, czerwonym i zielonym. Stąd też niemożliwe jest tworzenie hologramów poruszających się obiektów. Ponadto obecnie hologram można zaprezentować tylko w ciemnych pomieszczeniach. Japończycy zaprezentowali całkiem inne podejście. Obiekt, którego hologram chcą stworzyć, jest fotografowany w normalnych warunkach oświetleniowych, przez kamerę, która używa zestawu dużej soczewki złożonej z wielu mikrosoczewek. Przypomina to więc oko muchy. Uzyskany w ten sposób obraz trafia następnie do komputerowej obróbki. Stamtąd dane są przesyłane do urządzenia wyświetlającego. Składa się ono z czerwonego, niebieskiego i zielonego lasera oraz zestawu soczewek i luster. Każdy z laserów wyświetla obraz w swoim własnym kolorze na wyświetlaczu LCD. Później światło każdego lasera przechodzi przez osobną soczewkę wypukłą, a następnie trafia w odpowiednio skonstruowane lustro. Lustra ustawione są tak, by światło odbite od "swojego" lasera kierowały w ten sam punkt w przestrzeni. W punkcie tym, po przejściu wszystkich trzech kolorów światła przez dodatkową soczewkę, uzyskujemy kolorowy hologram. Jest on prezentowany w normalnych warunkach oświetleniowych i nie wymaga żadnego zaciemnienia. Obecnie Japończykom udało się uzyskać hologram o wysokości około 1 centymetra, gdyż kąt jego widzenia wynosi zaledwie 2 stopnie. Eksperci zapowiadają, że w ciągu najbliższych 3 lat ich hologramy będą miały 4 centymetry wysokości.
  8. Słysząc o zanieczyszczeniach, niemal zawsze kojarzymy je jednoznacznie z uwalnianiem szkodliwych chemikaliów do środowiska. Tymczasem do zanieczyszczeń należą też m.in.: nadmierna emisja ciepła i światła oraz hałas. Tym razem, dzięki badaczom z Uniwersytetu Stanu Michigan, dowiadujemy się, że groźna dla środowiska naturalnego jest nie tylko ilość emitowanego przez nas światła, lecz także jego polaryzacja. Zjawisko polaryzacji promieniowania polega na układaniu się jego fal w jednej płaszczyźnie zamiast w wielu, jak ma to miejsce w przypadku typowej emisji. Dzieje się tak np. w wyniku odbicia od płaskich, ciemnych powierzchni, takich jak nawierzchnia dróg. Okazuje się, że powstające w ten sposób światło znacznie odbiega swoimi właściwościami od światła padającego na daną powierzchnię i może np. wabić niektóre zwierzęta do miast. W środowisku naturalnym najważniejszym źródłem polaryzacji światła jest jego odbicie od wody, lecz nawet ona zmienia charakterystykę fal znacznie słabiej od wytworów przemysłu. Samochody, asfalt, zbiorniki ropy i okna polaryzują światło silniej, niż woda, wyjaśnia Bruce Robertson, jeden z autorów studium. Jak tłumaczy badacz, obiekty te przypominają wodę bardziej, niż sama woda. Efekt? "Uporządkowane" fale świetlne wabią owady i skłaniają je do składania jaj w miejscach, które jedynie wydają się być wodą, choć w rzeczywistości mogą znajdować się daleko od jakiegokolwiek akwenu. Zespół Robertsona zidentyfikował co najmniej 300 gatunków wodnych insektów, których tryb życia może zostać poważnie zakłócony przez światło spolaryzowane pochodzenia ludzkiego. Większość z nich potrzebuje obecności zbiorników wodnych do składania jaj, lecz "zanieczyszczenie światłem" powoduje, że potomstwo traci jakiekolwiek szanse na przyjście na świat z powodu nienaturalnych warunków rozrodu. Problemy nie kończą się na owadach. Badacze z Michigan zaobserwowali, że w ślad za zmylonymi insektami podążają żywiące się nimi ptaki, które coraz częściej obserwuje się w miejscach zwykle przez nie omijanych. Dodatkowym problemem jest fakt, iż wywabienie insektów z wody może spowodować zmniejszenie zasobów pożywienia m.in. dla niektórych gatunków ryb i płazów. Na szczęście, jak tłumaczy Roberts, istnieje prosty sposób na ograniczenie emisji światła spolaryzowanego. Wystarczy na przykład dodawać więcej żwiru do mas bitumicznych, którymi wykłada się ulice, lub zmienić nieco skład chemiczny materiałów używanych do wykładania na elewacjach budynków. Pozostaje jednak jeden, podstawowy problem: czy ludzie zdobędą się na takie zmiany w imię ochrony przyrody?
  9. Inspektor TC to urządzenie, które demaskuje płytkę nazębną, zanim przekształci się w kamień i będzie widoczna gołym okiem. Opracowali je naukowcy z Uniwersytetu w Liverpoolu i specjaliści z Inspektor Research Systems BV. Komplet składa się z niby-szczoteczki ze świecącą na niebiesko końcówką oraz okularów z czerwonym filtrem. Dzięki nim tworząca się na szkliwie błonka zaczyna świecić na czerwono. Najczęściej kamień tworzy się wzdłuż linii dziąseł, prowadząc do stanów zapalnych i parodontozy. Co gorsza, kwasy płytki rozpuszczają szkliwo, przez co rozwija się próchnica. Inspektor TC to doskonałe rozwiązanie dla dzieci i osób starszych, czyli grup wiekowych podatnych na choroby przyzębia i zębów. Praca zespołu Brytyjczyków została już doceniona. Za swój wynalazek otrzymali nagrodę Medical Futures Innovation Award.
  10. Profesor Graham Town z australijskiego Macquarie University twierdzi, że opracowane przez niego polimerowe światłowody są tańsze w produkcji i oferują więcej możliwości, niż dotychczas stosowane światłowody z polimerów. Najczęściej wykorzystywanymi światłowodami są te, produkowane ze szkła. Jednak są one dość drogie. Dlatego też uczeni od dawna pracują nad światłowodami z polimerów. Tworzy je się albo produkując krótkie odcinki przypominające rury, które są następnie łączone, albo też w długim kablu wierci się dziury. Konieczne jest też uzyskanie regularnej krystalicznej struktury przewodzącej światło. Takie metody produkcji również nie należą do najtańszych i są dość skomplikowane. Profesor Town proponuje wykorzystać niedoskonałości samych polimerów. Materiały te absorbują wilgoć z powietrza. Później, gdy chcemy wykorzystać je do produkcji światłowodu, wilgoć tę trzeba najpierw usunąć. Inaczej, podczas podgrzewania polimeru, woda zacznie się gotować i utworzy w materiale bąbelki. To właśnie one zwróciły uwagę profesora. Nie usuwa on wody z polimerów. Australijczyk podgrzewa materiał, a następnie tworzy z niego przewody o średnicy około 100 mikrometrów. Znajdujące się wewnątrz bąble powietrza zostają rozciągnięte, tworząc przypadkowo rozłożoną strukturę długich "kieszeni" powietrznych o średnicy 1-15 mikrometrów. Światło wędruje w tych "kieszeniach", a na końcu i na początku każdej z nich, w miejscu przejścia z polimeru do powietrza, jest rozpraszane. Część światła wędruje dalej światłowodem, a część przedostaje się na zewnątrz. Prototypowy światłowód profesora Towna traci 1% światła na każdym centymetrze. Naukowiec ma nadzieję, że uda się uzyskać wynik 10% na centymetr. Taki "przeciekający" światłowód może być np. źródłem zimnego światła w lodówce. Ale przyda się również w telekomunikacji. Jak bowiem zauważa profesor, skoro światło z niego ucieka, to można je też do wewnątrz wprowadzić. Światłowód Towna może w przyszłości posłużyć do budowania bezprzewodowych sieci optycznych. Niewykluczone też, jak twierdzi Town, że "przeciekający" kabel znajdzie zastosowanie w systemach zabezpieczeń czy w materiałach dekoracyjnych.
  11. Profesor Hong Tang i jego zespół z Yale University udowodnili, że maszyny - przynajmniej w skali nano - mogą być napędzane światłem. Otwiera do drogę do skonstruowania nowej klasy półprzewodnikowych urządzeń, od superszybkich energooszczędnych sieci telekomunikacyjnych, po czujniki i podzespoły komputerów kwantowych. Siła wywierana przez światło jest zbyt mała, byśmy ją odczuli w codziennym życiu, jednak jest wystarczająca w skali nano - mówi profesor Tang. Od dawna istnieją teorie, głoszące, że sama siła fali świetlnej jest zdolna poruszać obiekty. W laboratoriach udawało się za pomocą lasera manewrować pojedynczymi obiektami w roztworach. Wymaga to jednak silnych laserów i skomplikowanej aparatury, zużywającej sporo energii. Zespół Tanga potrafi zrobić to wszystko w znacznie prostszy sposób. Zamiast poruszać cząsteczkami, zintegrowaliśmy wiele urządzeń na krzemowym układzie scalonym i je uruchomiliśmy - informuje jeden z badaczy, Mo Li. Światło poruszało się w układzie podobnie, jak czyni to prąd elektryczny - dzięki wcześniej stworzonym ścieżkom. Intensywność światła w skali nano jest olbrzymia. Oceniamy, że jasność jaką uzyskaliśmy, jest milion razy większa, niż przy wystawieniu obiektu na działanie Słońca - mówi jeden z naukowców. Na pojedynczym układzie scalonym umieściliśmy setki urządzeń i wszystkie działały - dodaje Tang. Wykorzystanie światła do bezpośredniego napędzania urządzeń skutkuje olbrzymimi oszczędnościami energii i zwiększeniem wydajności pracy. Bardzo dobrze widać to na przykładzie sieci telekomunikacyjnych. Obecnie wykorzystujemy światło do przesyłania danych. Jednak w sieciach musimy używać elektrycznych modulatorów, które z jednej strony kabla zamieniają sygnał elektryczny w optyczny kodując w nim dane, a z drugiej, dokonują odwrotnej operacji. Całość czyni sieci światłowodowe dość skomplikowanymi urządzeniami, wymagającymi do pracy sporo energii. Zespół Tanga stworzył optyczny modulator, który jednocześnie przenosi i moduluje sygnały. Wystarczyło użyć lasera, który wprawiał modulator w drgania o odpowiedniej częstotliwości, kodując w ten sposób dane. James Hone, profesor z Columbia University uważa, że prace jego kolegów z Yale to "techniczny przełom". Otwiera to drogę do produkcji optyczno-mechanicznych przełączników, które będą w stanie kierować jednym sygnałem świetlnym za pomocą drugiego - mówi Hone. Równie zachwycony jest chemik i fizyk profesor Adam Cohen z Uniwersytetu Harvarda. Wynalazek eliminuje bowiem konieczność przekładania sygnałów elektrycznych na optyczne i odwrotnie, co jest skomplikowane i spowalnia komunikację. Fakt, iż układ z Yale działa właśnie dzięki światłu, daje nadzieję na wyprodukowanie niezwykle precyzyjnych czujników chemicznych. Powinno być zatem możliwe wytworzenie optycznych oscylatorów i powiązanie ich z przeciwciałami reagującymi na konkretne białka, charakterystyczne dla różnych chorób. Zmiany długości fali światła wywołane obecnością białka pozwolą błyskawicznie zdiagnozować chorobę. Minie jeszcze wiele lat, zanim tego typu urządzenia powstaną. Na razie nanomechanizmy napędzane światłem znajdują się w bardzo wczesnym stadium rozwoju.
  12. Współczesna fizyka uznaje prędkość światła w próżni za wielkość stałą i twierdzi, że wyznacza ona granicę, poza którą nic nie może szybciej się poruszać. Obecnie dwóch niemieckich fizyków z Uniwersystetu w Koblencji twierdzi, że przyspieszyli strumień fotonów do prędkości wyższej niż prędkość światła. Gunter Nimtz i Alfons Stahlhofen pracują nad tunelowaniem kwantowym. Podczas badań wykorzystywali oni dwa pryzmaty, które łączyli razem i badali, w jaki sposób przechodzi przez nie światło. Zauważyli przy tym, że jeśli pryzmaty są od siebie oddzielony, fotony czasem „tunelują się” pomiędzy nimi i docierają do wykrywającego je czujnika wcześniej, niż to teoretycznie możliwe. Badając to zjawisko Niemcy nauczyli się tunelować fotony na odległość do 1 metra. Doszli do wniosku, że w pewnych warunkach możliwe jest przekroczenie granicy, jaką jest prędkość światła. Zdaniem doktora Nimtza tunelowanie kwantowe to najważniejsze z mało zrozumiałych zjawisk fizyki kwantowej. Przełamanie prędkości światła stawia pod znakiem zapytania naszą obecną wiedzę dotyczącą czasu i przestrzeni. Ma też bardziej dalekosiężne skutki – w przyszłości może przyczynić się do opracowania sposobu na podróże w czasie.
  13. Na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley opracowano nową metodę tworzenia układów scalonych, która znacząco zwiększa możliwości obecnie wykorzystywanej litografii. Akademicy połączyli metalowe soczewki skupiające światło dzięki pobudzonym elektronom (plazmonom) z "latającą głowicą" przypominającą głowicę zapisująco/odczytującą dysku twardego. Już obecnie za pomocą takiego urządzenia naukowcy są w stanie tworzyć linie szerokości 80 nanometrów z prędkością 12 metrów na sekundę. Twierdzą przy tym, że uda im się zwiększyć rozdzielczość urządzenia. Dzięki nanolitografii plazmonowej będziemy w stanie 10-krotnie zmniejszyć powierzchnię obecnie wykorzystywanych procesorów, jednocześnie znacząco zwiększając ich wydajność. Technologia ta może również zostać wykorzystana do tworzenia ultragęstych dysków twardych, które przechowają od 10 do 100 razy więcej danych, niż dzisiejsze dyski - mówi profesor Xiang Zhang, szef zespołu badawczego. Współczesne procesy litograficzne są bardzo podobne do procesu tworzenia fotografii. Pokryty światłoczułym materiałem plaster krzemowy poddaje się działaniu światła przepuszczonego przez maskę, która jest wzorcem przyszłego układu scalonego. Następnie naświetlony plaster poddaje się obróbce chemicznej, w wyniku której wzorzec pokrywa się odpowiednią siecią połączeń i podzespołów. Magister Liang Pan, który współpracuje przy wspomniany projekcie z profesorami Zhangiem i Davidem Bogym, wyjaśnia: Litografia optyczna, zwana też fotolitografią, umożliwia tworzenie złożonych wzorców na krzemowym podłożu. Jednak możliwości tej techniki ogranicza fundamentalna natura światła. W celu uzyskania coraz mniejszych elementów, musimy używać światła o coraz krótszej fali, co dramatycznie zwiększa koszty produkcji. Ponadto istnieje też limit dyfrakcji, ograniczający stopień skupienia światła. Przy obecnych technikach litograficznych tą granicą jest 35 nanometrów. Opracowana przez nas technologia pozwala na osiągnięcie znacznie większej rozdzielczości stosunkowo niewielkim kosztem. Naukowcy z Berkeley, by pokonać limit dyfrakcji, postanowili wykorzystać fakt, że na powierzchni metali znajdują się wolne elektrony, które po wystawieniu na działanie światła zaczynają oscylować. Ten proces oscylacji, podczas którego światło jest absorbowane i generowane, jest znany jako fala zanikająca, a jej długość jest znacznie mniejsza niż długość fali światła. Specjaliści stworzyli srebrne plazmonowe soczewki składające się z koncentrycznych kręgów, dzięki którym światło skupia się w centrum soczewki i jest emitowane na drugą stronę przez umieszczoną w jej centrum dziurę. W prototypowych soczewkach dziury miały średnicę mniejszą niż 100 nanometrów, ale, teoretycznie, możliwe jest stworzenie otworów o średnicy 5-10 nanometrów. Zestaw takich soczewek został następnie umieszczony na "latającej plazmonowej głowicy", czyli wspomnianej wcześniej głowicy poruszającej się w czasie procesu litograficznego nad światłoczułą powierzchnią. Eksperci z Berkeley mówią, że na takiej głowicy można umieścić nawet 100 000 soczewek, znacznie zwiększając jej wydajność. Cały proces przypomina nieco odtwarzanie płyt winylowych, gdzie ramieniem z igłą jest głowica plazmonowa, a płytą - obracający się plaster krzemowy. Jako że emitowane przez plazmony światło zanika po przebyciu około 100 nanometrów, głowica musi znajdować się blisko plastra, na którym tworzy układ scalony. Jest ona utrzymywana w odległości 20 nanometrów od plastra przez powietrze, którego ruch wywołany jest obracaniem się samego plastra. Naukowcy udowodnili, że dzięki swojemu urządzeniu są w stanie drukować ścieżki z prędkością od 4 do 12 metrów na sekundę. O tym, jak precyzyjnie działa całość, niech świadczy porównanie profesora Zhanga, który stwierdził, że to tak, jakby Boeing 747 leciał na wysokości 2 milimetrów nad ziemią. Co więcej, odległość wspomnianych 20 nanometrów jest stała i utrzymuje się bez względu na nierówności powierzchni plastra. Obecnie pojedyncza maszyna do litografii kosztuje 20 milionów dolarów, a zestaw masek - milion dolarów. Przechodzenie na kolejny etap procesu produkcyjnego, czyli zmniejszanie skali np. z 60 do 45 nanometrów, wymaga zastosowania kolejnych bardzo kosztownych luster i soczewek. Inżynierowie z Berkeley mówią, że dzięki ich technologii urządzenia do litografii, które muszą powstać, by można było nadal zmniejszać poszczególne elementy układu scalonego, będą kosztowały wielokrotnie mniej, niż przy zastosowaniu tradycyjnej technologii. Istnieją, oczywiście, rozwiązania alternatywne dla propozycji z Berkeley - elektronolitografia czy rentgenolitografia - jednak, w porównaniu z nanolitografią plazmonową proces tworzenia układów scalonych jest w tych przypadkach znacznie wolniejszy. Profesor Zhang mówi, że opracowana przez jego zespół technologia powinna trafić na rynek w ciągu 3-5 lat.
  14. Naukowcy z University of St. Andrews wykorzystali światło do przesyłania cząstek po krzywej. Akademicy odkryli, że pewne szczególne wiązki światła nie ulegają dyfrakcji ani rozproszeniu i, co więcej, potrafią podróżować po krzywej i nadawać przyspieszenie niewielkim cząsteczkom. To działa na cząstki szkła czy nawet komórki jak niewielka armatka śnieżna i może mieć olbrzymie znacznie w badaniach nad fizyką płynów i w biologii komórkowej - mówią autorzy metody. Naukowcy pracują teraz nad stworzeniem metody, która pozwoli wykorzystać zaginające się światło do sortowania cząsteczek czy też do oddzielania wybranych komórek z całej populacji.
  15. Przed około 20 laty zaprezentowano teorię, mówiącą, że w nieuporządkowanym materiale istnieją "kanały", przez które może przenikać światło. Teoretycznie przewidziano, że materiały, przez które nic nie widać, mogą stać się przezroczyste. Dwóch holenderskich naukowców udowodniło właśnie, że teoria jest prawdziwa. Gdy światło dociera do nieuporządkowanego materiału, różne długości fali są odbijane i pochłaniane. Jednak wspomniana na wstępie teoria mówi, że w takich nieuporządkowanych materiałach zawsze występują "kanały", przez które światło może przeniknąć do wnętrza. Wraz ze wzrostem grubości materiału kanałów tych jest coraz mniej, ale zawsze jakieś pozostaną. Teoria mówi, że powinno być możliwe takie przygotowanie światła, by różne długości fali wzmacniały się nawzajem (tzw. konstruktywna interferencja) i przechodziły przez otwarte kanały. Allard Mosk i Ivo Vellekoop z Universiteit Twente pokazali, w jaki sposób można znaleźć te teoretycznie przewidziane kanały. Naukowcy skierowali laser na nieprzezroczystą warstwę tlenku cynku. Z drugiej strony warstwy ustawili aparat cyfrowy, który mierzył docierające doń światło. Po wykryciu światła, wykorzystali dane z aparatu do ustalenia właściwego kształtu fali światła. Kontrolowali go za pomocą wyświetlacza ciekłokrystalicznego, który selektywnie przepuszczał poszczególne części światła lasera. Dzięki manipulacji samym światłem Holendrzy byli w stanie aż o 44% zwiększyć jego ilość, która dotarła do aparatu. Gdy zwiększyli grubość warstwy tlenku cynku z 5,7 do 11,3 mikrometra ilość światła przechodzącego przez warstwę niemal się nie zmieniła. Odpowiednie przeliczenie uzyskanych eksperymentalnie wyników pokazało, że maksymalnie aż 2/3 światła może przeniknąć przez ich warstwę. Zgadza się to z przewidywaniami omówionej teorii. John Pendry, wybitny fizyk teoretyczny pracujący w Imperial College London, chwali prace holenderskich kolegów. Zauważa, że po raz pierwszy przeprowadzili dowód na prawdziwość wspomnianej teorii. Pendry mówi, iż zwiększenie przenikalności fali elektromagnetycznej będzie użyteczne przy obrazowaniu medycznym i terapii oraz posłuży do poprawy jakości sygnału telefonii komórkowej wewnątrz budynków. Z nieuporządkowaniem i rozpraszaniem mamy do czynienia bez przerwy i zwykle są to zjawiska niepożądane. Dzięki ich zrozumieniu możemy jednak wykorzystać je do swoich potrzeb - dodaje Pendry.
  16. Naukowcom z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley udało się przepuścić światło przez niezwykle małą szczelinę. To, co może wyglądać na czysto akademickie badania, będzie miało olbrzymie znaczenie przy miniaturyzacji urządzeń optycznych wykorzystywanych w telekomunikacji czy komputerach optycznych. Dotychczas rekordowo mała szczelina, przez którą przechodziło światło, miała 200 nanometrów średnicy. Teraz zespół profesora Xiang Zhanga udowodnił, że światło może przejść przez otwór o średnicy zaledwie 10 nanometrów. To aż 100 mniej, niż wynosi średnica obecnie używanych kabli optycznych. Ta technologia daje nam olbrzymią kontrolę nad światłem i pozwoli na stworzenie w przyszłości zadziwiających urządzeń - mówi Rupert Oulton, jeden z autorów badań. W miarę postępującej miniaturyzacji układów scalonych inżynierowie pracujący nad zastosowaniem w nich przewodów optycznych w miejsce miedzianych, szukają sposobów na miniaturyzację tych przewodów. Tak więc badania z Berkeley pozwolą na postępy w budowie maszyn optycznych. Miniaturyzacja ma jednak swoją granicę, na którą natknęli się także naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego. Otóż jeśli skompresujemy światło poniżej długości jego fali, światło nie pozostanie w tak małej przestrzeni zbyt długo. Akademicy wykorzystali zjawisko plazmoniki, gdy światło przy powierzchni metalu wiąże się z elektronami. Jednak taka fala świetlna może przebyć bardzo krótki odcinek, a później wygasa. Oulton zastanawiał się jednak nad połączeniem plazmoniki i półprzewodników. Wpadł na pomysł zbudowania światłowodu z bardzo cienkiej warstwy półprzewodnika połączonego z gładką srebrną powierzchnią, co powinno zwiększyć drogę przebywaną przez światło. To bardzo proste rozwiązanie i dziwię się, że nikt wcześniej na to nie wpadł - mówi uczony. Naukowcy przeprowadzili symulacje i okazało się, że światło w takim przewodzie nie tylko mogłoby przejść przez otwór o średnicy 10 nanometrów, ale jego droga wydłużyłaby się 100-krotnie w porównaniu z przeprowadzonym wcześniej doświadczeniem. Oulton wyjaśnia, że taka technika zadziała, ponieważ w tym przypadku półprzewodnikowo-srebrny system działa jak kondensator, przechowując energię pomiędzy okablowaniem a warstwą metalu. Gdy światło przepływa przez otwór, pojawiają się ładunki elektryczne na okablowaniu i metalu, które wydłużają drogą światła. To z kolei obala dotychczasową "prawdę" naukową mówiącą, że im bardziej skompresowane światło, tym krótszą drogę jest ono w stanie przebyć. Okazuje się zatem, że można kompresować światło i jednocześnie wydłużyć przebytą przez nie drogę. Na razie jednak, jak przyznaje Oulton, są to czysto teoretyczne rozważania. Jednak skonstruowanie półprzewodnikowo-srebrnej hybrydy nie powinno nastręczać większych kłopotów. Problem leży w czym innym. Otóż obecnie nie dysponujemy urządzeniami wykrywającymi światło na tak małej przestrzeni jaką jest 10 nanometrów. Zespół Zhanga pracuje jednak nad stworzeniem odpowiednich technik. Kolejne badania będą prowadzone, gdyż dają one nadzieję na dokonanie olbrzymiego postępu. Optyka sięga skali elektronów. A to oznacza, że potencjalnie możemy zrobić coś, co nigdy wcześniej nie było zrobione - mówi Oulton.
  17. Naukowcy z Universytetu Harvarda i japońskiej firmy Hamamatsu Photonics stworzyli laser, który nie potrzebuje soczewek. Obecnie używane półprzewodnikowe lasery wymagają użycia drogich soczewek, działających jak kolimatory. Nie tylko podnoszą one cenę urządzenia, ale powodują, że jest ono dość duże. Amerykańsko-japoński zespół stworzył kolimator plazmonowy, zastępując nim soczewki. Znajduje się on bezpośrednio na lustrze lasera, dzięki czemu znacząco zredukowano wielkość urządzenia. Kolimator plazmonowy nadaje się do zastosowania we wszystkich laserach półprzewodnikowych. Nasze badania otwierają drogę do używania plazmonowych struktur umieszczonych na laserze w celu uzyskania dowolnej polaryzacji. To święty Graal spintroniki i kwantowego przetwarzania informacji - mówi profesor Federico Capasso. Naukowcy twierdzą, że po udoskonaleniu urządzenia, będzie można zastąpić nim wszystkie lasery wykorzystywane w telekomunikacji, dzięki czemu możliwe będzie np. obniżenie kosztów budowy sieci optycznych. Obecnie lustra stosowane w półprzewodnikowych laserach nie kolimują światła idealnie, a dywergencja (rozbieżność) może sięgać nawet 25 stopni. Dlatego też używa się, dość dużych w porównaniu z samym laserem, soczewek. Naukowcy odkryli, że jeśli do lustra przymocujemy matrycę z odpowiednio wykonanymi nacięciami o długości mniejszej niż długość fali światła emitowanej przez laser, to powstaną plazmony, które uporządkują wiązkę światła, działając jak kolimator. Nowa technika daje też nadzieją na to, że możliwe będzie kontrolowanie spójności przestrzennej światła, co z kolei pozwoli na sterowanie kierunkiem wiązki lasera, bez konieczności używania luster, pryzmatów czy soczewek.
  18. Profesor Tomiki Ikeda i jego zespół z politechniki w Tokio stworzyli pierwszy prosty silnik napędzany bezpośrednio energią słoneczną. W przeciwieństwie do dotychczas produkowanych silników tego typu, nie mamy tutaj do czynienia z zamianą energii słonecznej na elektryczną, a następnie na mechaniczną. Silnik Ikedy zamienia bezpośrednio energię słońca w energię mechaniczną. Nowy mechanizm korzysta z elastomeru, który rozszerza się i kurczy pod wpływem światła. Swoje prace Ikeda rozpoczął w 2003 roku, gdy zauważył, że materiał zawierający azobenzen kurczy się po oświetleniu światłem ultrafioletowym i powraca do swojego pierwotnego kształtu pod wpływem światła widzialnego. Przez kilka lat profesor wraz z zespołem dopracowywali właściwości materiału i starali się wymyślić sposób na jego użycie w praktyce. W swoim prototypowym silniku naukowcy wykorzystali polietylen, który pokryli cienką warstwą elastomeru, tworząc pasek o grubości 0,08 milimetra. Za jego pomocą połączyli dwa kółka o średnicy 10 i 3 milimetrów. Następnie przy mniejszym kółku oświetlali pasek światłem ulatrafioletowym, a przy większym - widzialnym. Pasek napędził koła. Większe z nich poruszało się z maksymalną prędkością 1 obrotu na minutę. Japończycy mówią, że ich pasek charakteryzuje się 4-krotnie większą siłą elastyczną niż ludzkie mięśnie i pozostaje ona nie zmieniona nawet, gdy jest rozciągany co 7 sekund przez 30 godzin. Przyznają, że obecnie materiał nie zamienia efektywnie światła słonecznego w energię. Jednak można go ulepszyć. Ikeda ma nadzieję, że w przyszłości podobna technologia będzie napędzała samochody i inne maszyny.
  19. Fizycy z Izraelskiego Instytutu Technologii Technion oraz z Instytutu Weizmanna potrafią przechowywać obrazy w gorącym gazie. Opracowana przez nich metoda pozwala na zapisanie skomplikowanego obrazu w oparach zawierających rubid na 30 mikrosekund. Technologia ta może przydać się w technikach przetwarzania obrazów oraz w obliczeniach kwantowych czy kwantowej komunikacji. Naukowcy wyjaśniają, że ich technologia wykorzystuje zjawisko elektromagnetycznie indukowanej przezroczystości. Izrealczycy najpierw zapisali obraz w impulsie światła. Gdy taki impuls uderza w atomy gazu, światło jest absorbowane i powoduje wzbudzenie atomów. Jednak jeśli użyjemy drugiego impulsu światła, wprowadza on atomy w pewien wyjątkowy stan kwantowy, który powoduje, że pierwszy impuls może przejść przez opary. To właśnie nazywane jest elektromagnetycznie indukowaną przezroczystością. Już wcześniejsze eksperymenty wykazały, że gdy drugi z impulsów światła zostaje wyłączony w czasie, gdy pierwszy znajduje się w oparach, to pierwszy zostaje w parze "uwięziony" i jest przez jakiś czas przechowywany. Ponowne włącznie drugiego impulsu powoduje "odzyskanie" pierwszego. Izraelczycy najpierw spowolnili światło do prędkości grupowej wynoszącej 8000 metrów na sekundę. Dwa promienie światła zostały skierowane na parę zawierającą atomy rubidu i neonu. W momencie gdy pierwszy z promieni (zawierający obraz) wzbudził atomy, naukowcy wyłączyli drugi promień, dzięki czemu pierwszy uwiązł w parze. Po 30 mikrosekundach ponownie włączyli drugi promień, uwalniając pierwszy wraz z niesionym przezeń obrazem. Cała informacja niesiona przez światło została przekształcona w kwantowy stan atomów. Później łatwo było wykryć koherencję poziomu stanu kwantowego atomów, więc stwierdziliśmy, że 'obraz' istnieje w parze - mówi Moshe Shuker z Technion. Z powodu zachodzącej dyfuzji "odzyskany" obraz był rozmazany. Naukowcy opracowali też system zapobiegania utracie jakości obrazu. W tym celu odwrócili fazy obrazu o 180 stopni, tak więc atomy o przeciwnych fazach, które uległy dyfuzji do obszarów pomiędzy liniami rysunku, mają znoszące się amplitudy, więc nie emitują światła, które negatywnie wpływałoby na jakość obrazu. Techniki przechowywania światła, nie tylko obrazów, mogą odgrywać bardzo istotną rolę w przyszłych urządzeniach kwantowych - mówi Shuker. Ponadto możliwość konwersji informacji kwantowej z jednego typu reprezentacji (impulsu światła) do innego (koherencji atomowej), może okazać się bardzo przydatne, jako, że oba dają unikatowe korzyści. Fotony to wspaniałe nośniki informacji, a koherencja atomowa dobrze nadaje się do przechowywania informacji, a może nawet do ich przetwarzania, gdyż atomy znacznie lepiej reagują z otoczeniem niż fotony - dodaje.
  20. Kanadyjska firma Sunsoul zaprezentowała nową linię ubiorów codziennych i sportowych, które leczą trądzik, odmładzają starzejącą się skórę i działają jak filtr chroniący przed promieniowaniem ultrafioletowym. Niebieskie i żółte ubrania powstały w oparciu o opatentowaną technologię. Mikrowłókna tkaniny są wysycone fluorescencyjną substancją. Umożliwia to przekształcenie szkodliwych promieni UV i szerokiego zakresu światła słonecznego we wzmocnione spektrum światła, które korzystnie oddziałuje na człowieka. Błękitna odzież jest przeznaczona dla osób z trądzikiem. Generuje niebieski zakres promieniowania, a podczas badań dermatologicznych wykazano, że skutecznie eliminuje ono bakterie wywołujące tę chorobę skóry. Linia żółta powstała z myślą o osobach, które walczą z upływem czasu. Garderoba tworzy bowiem promienie z tego samego zakresu, co lasery używane przez lekarzy do odmłodzenia skóry. Zarówno linia niebieska, jak i żółta zapewniają ochronę przed promieniami UV (faktor UPF 50). Ceny są bardzo różne. Za daszek lub czapkę bejsbolówkę trzeba zapłacić 70 dol., ale bluzka z długim rękawem kosztuje już dwukrotnie więcej.
  21. Bostońska firma Talking Lights testuje interesujący system oświetlenia, który pomaga osobom z uszkodzonym mózgiem poruszać się po szpitalu. Uszkodzenia spowodowane np. wypadkami komunikacyjnymi mogą zaburzać czynności poznawcze pacjenta, jego zdolność abstrakcyjnego myślenia i orientację przestrzenną. Niezwykły system testowany jest od dwóch lat w centrum uszkodzeń mózgu w Spaulding Rehabilitation Hospital w Bostonie. Co ciekawe, okazało się, że dzięki niemu nie tylko poruszają się oni po szpitalu sprawniej, ale również wydaje się, iż pomaga on pacjentom ponownie uczyć się prawidłowego przetwarzania sygnałów wzrokowych. Najważniejszym elementem systemu są zamontowane w szpitalnych lampach stateczniki, czyli indukcyjne dławiki, których celem jest ograniczenie przepływu prądu przez lampę. Talking Lights opracowało specjalny rodzaj statecznika, który można dowolnie programować, tak, by do lamp docierał unikatowy „wzorzec elektryczny”. Inaczej mówiąc, specjalne stateczniki powodują, że każda lampa lub grupa lamp migoce we właściwy dla siebie sposób, tworząc niepowtarzalny wzorzec. Migotanie to jest niewidoczne dla naszego oka, więc nie męczy wzroku. Jednak z łatwością jest odbierane i rozpoznawane przez standardowe odbiorniki optyczne. Pacjenci korzystający ze wspomnianego systemu mają wszyte w ubranie na ramionach odbiorniki optyczne, które są połączone z noszonym w kieszeni palmtopem. W PDA znajduje się oprogramowanie, które zna pozycje świateł i odpowiadające im wzorce. Dzięki temu urządzenie zna bieżącą lokalizację, a że ma też wgrany rozkład dnia pacjenta, wie, gdzie powinien się on udać. Chory słyszy więc wydobywające się z głośniczków palmtopa wskazówki typu: John, idź na ćwiczenia. Przejdź przez podwójne drzwi. Jeśli po chwili okaże się, że skręcił w niewłaściwe podwójne drzwi, pacjent słyszy: Idziesz w złą stronę. Przejdź obok automatu z napojami i skręć w lewo. Co więcej, system instrukcji można dostosować indywidualnie do każdego pacjenta. W zależności od stopnia uszkodzenia mózgu można mu przekazywać mniej lub więcej informacji. Niektórzy pacjenci np. zanim wyjdą z pokoju, powinni nałożyć specjalny ochronny kask. Urządzenie może im o tym przypomnieć. Ponadto instrukcje mogą zostać nagrane np. przez członka rodziny tak, by chory słyszał znajomy głos, któremu może zaufać. PDA na bieżąco monitoruje postępy pacjenta, dzięki czemu możliwe jest sprawdzanie, jakie czyni on postępy, czy nie potrzebuje np. większej liczy wskazówek itp. Heechin Chae, dyrektor ds. medycznych centrum, w którym prowadzony jest eksperyment, mówi, że rehabilitacja pacjentów z uszkodzonym mózgiem w dużej mierze polega na wielokrotnym przekazywaniu poleceń głosowych i ich wykonywaniu. W ten sposób uszkodzony mózg uczy się poszczególnych czynności. Dlatego też Chae uważa, że system Talking Lights pomaga pacjentom adaptowaniu się do nieznanego otoczenia, a ta umiejętność przyda im się po opuszczeniu szpitala.
  22. Badacze IBM-a uważają, że w przyszłości możliwe będzie stworzenie superkomputera wielkości laptopa. Koncern uważa, że do komunikacji pomiędzy rdzeniami procesora można wykorzystać światło zamiast elektryczności, a to stukrotnie zwiększyłoby prędkość przesyłu danych. IBM pracuje nad technologią zwaną krzemową nanofotoniką. Ma ona pozwolić na zastąpienie miniaturowymi światłowodami przynajmniej części tradycyjnych połączeń w układzie scalonym. Jak zapewnia Will Green, jeden z badaczy IBM-a, takie rozwiązanie powoduje, że dane przesyłane są 100-krotnie szybciej, a do ich przekazania potrzeba 10-krotnie mniej energii. To z kolei niezwykle ważny czynnik, gdyż koszty związane z użytkowaniem superkomputerów są bardzo duże. Green dodaje, że podstawowe założenia krzemowej nanofotoniki są podobne do tych, na podstawie których stworzono kable optyczne wykorzystywane w Internecie. Różnica jest taka, że tutaj informacje przesyłane są na odległość liczoną w centymetrach. Zdaniem IBM-owskiego badacza dzięki nowej technologii laptopy i komputery biurkowe osiągną moc dzisiejszych superkomputerów. „Będziemy mogli w jednym układzie scalonym umieścić setki czy tysiące rdzeni” – mówi Green. Dodaje, że pierwsze układy korzystające z krzemowej nanofotoniki mogą powstać za 10-12 lat. Obwody elektryczne nie nadają się do budowania tak potężnych procesorów, o których wspomina Green. Wydzielają zbyt dużo ciepła, zbyt wolno przekazują dane, a sygnał elektryczny może w nich wędrować pomiędzy rdzeniami na odległość najwyżej kilku milimetrów. IBM-owskie badania nad krzemową nanofotoniką są współfinansowane przez DARPA.
  23. Stany Zjednoczone prowadzą badania nad nowymi rodzajami broni nie zadającej ran. Ostatnio informowaliśmy o powstaniu, wykorzystującego mikrofale, Systemu Aktywnego Powstrzymywania (ADS) zwanego Silent Guardian. Okazuje się jednak, że nie jest to jedne urządzenie tego rodzaju. Zarząd Technologii Lotniczych (Aviation Applied Technology Directorate - AATD) opracował system, który paraliżuje tłumy za pomocą... światła. Wykorzystuje on technologię firmy Peak Beam Systems, która produkuje bardzo jasno świecące latarki i system oświetlenia, wykorzystywane m.in. przez wojsko i policję. Nowy system korzysta z ksenonowych źródeł światła, których jasność wynosi 7,3 miliona kandeli. Wykorzystany zostanie też efekt stroboskopowy, czyli szybkie migotanie światła. Zdaniem naukowców wystarczy to do wywołania krótkotrwałych efektów, takich jak np. paraliż, u osób, które znajdą się w zasięgu promienia świetlnego. Obecnie trwają szczegółowe prace, które mają na celu zbadanie, w jaki sposób takie światło wpływa na człowieka i czy na pewno nie wyrządzi mu jakiejś szkody. Uczeni szukają też optymalnej do osiągnięcia założonych celów częstotliwości i modulacji amplitudy promienia świetlnego. Nowy system ma zostać przystosowany do montowania na samochodach, samolotach oraz do używania ręcznego. Jego testy rozpoczną się w marcu i potrwają przez około rok.
  24. Istnieje przynajmniej jeden gatunek bakterii, który wyczuwa światło i wykorzystuje je do wzmacniania swojej zjadliwości (wirulencji). Brucella abortus wywołuje u zwierząt brucelozę, zwaną u ludzi gorączką falującą czy maltańską (objawy przypominają grypę). Nie spodziewaliśmy się, że Brucella będzie w jakikolwiek sposób reagować na światło, bo i po co – opowiada Roberto Bogomolni, szef Wydziału Biochemii na Uniwersytecie Kalifornijskim w Santa Cruz. Ale zaobserwowaliśmy, że światło aktywuje tę bakterię, a kiedy się tak stanie, wzrasta jej zjadliwość. Bakterie dostosowują swoje zachowanie do środowiska. W ten sposób światło staje się ważnym sygnałem, który podpowiada im, gdzie się znajdują. Wykorzystują te dane, aby zadecydować, jak postąpić – tłumaczy współautor artykułu nt. badań, John Kennis z Vrije Universiteit w Amsterdamie. Gdy Brucella zarazi człowieka lub zwierzę, znajduje się wewnątrz ciała, gdzie panują ciemności. Kiedy jednak zostanie wyrzucona z organizmu gospodarza, orientuje się, że przebywa w świecie zewnętrznym wypełnionym światłem. Musi zainfekować następną ofiarę, dlatego sygnał "Widzę światło" oznacza "Muszę znowu stać się zakaźna". Z tego powodu Brucella wytworzyła w toku ewolucji mechanizm, za pośrednictwem którego wykrycie światła uruchamia reakcję w zakresie wirulencji – dodaje Kennis. Zdolność do wykrywania światła jest przez naukowców porównywana do bardzo prymitywnych oczu. Bogomolni wyjaśnia, czemu zdecydowano się na badanie fotowrażliwości u Brucelli. Okazało się, że wykryto w jej genomie domenę LOV, czyli "przepis" na białka, które u roślin odpowiadają za fototropizm (ruch w kierunku światła). Skrót LOV pochodzi od pierwszych liter angielskich słów oznaczających światło (light), tlen (oxygen) i napięcie (voltage). Zakodowane tu białka umożliwiają reagowanie na tego typu bodźce. U Brucelli światło aktywuje enzym zwany kinazą histydynową. Dzięki niemu bakteria zaczyna się szybko namnażać. Brucella nie jest jedyną bakterią z białkami LOV. Mikrobiolodzy oceniają, że można je znaleźć u ok. 100 innych gatunków bakterii. Na razie nie wiadomo, jakie funkcje pełnią w ich przypadku. E. coli także dysponuje wrażliwym na światło białkiem. Nie znamy jeszcze jego roli, ale może ją informować, czy jest w, czy poza jelitem – tłumaczy Kennis. Kinaza histydynowa występuje tylko u bakterii. Wyłączając geny regulujące jej wytwarzanie, można zapobiec namnażaniu i wzrostowi wirulencji, nie wyrządzając przy tym krzywdy ludziom ani zwierzętom.
  25. Niektóre solaria zachęcają klientów do korzystania ze swoich usług, zapewniając, że opalanie złagodzi objawy depresji sezonowej (zimowej). Uważa się, że jest ona wywołana brakiem światła we wczesnych godzinach rannych. Dochodzi do zakłócenia rytmu wydzielania hormonów, a więc i cyklu snu. Pierwsze objawy pojawiają się jesienią, po zaostrzeniu na okres zimy znikają wiosną, a najpóźniej latem. Dr Jason Rivers z Vancouver's Skin Care Centre i B.C. Cancer Agency uważa jednak, iż łóżka do opalania emitują promieniowanie o nieodpowiedniej długości fali, by wygrać z depresją zimową. Aby poprawić nastrój, trzeba promieniowania widzialnego i intensywnego promieniowania widzialnego. Całą sprawę dodatkowo utrudnia fakt, że opalający się w solarium nakładają specjalne okulary ochronne, nie można więc naświetlać oczu. Na depresję sezonową częściej cierpią kobiety niż mężczyźni. Zamiast korzystać z łóżek do opalania, lepiej odwołać się do fototerapii. Nie bez powodu uznaje się ją za podstawową metodę leczenia depresji sezonowej, nie wywołuje bowiem efektów ubocznych. Naprawdę niewiele osób skarży się na bóle głowy czy zaczerwienienie oczu. Łatwo je wyeliminować, oddalając się od źródła światła i skracając czas naświetlania. Użytkownicy lamp (np. Bright Light, Fotovity) szybko zauważają poprawę nastroju, zazwyczaj następuje ona już po kilku dniach. W odróżnieniu od wyposażenia solariów nie emitują one promieni ultrafioletowych. Fototerapię należy stosować dwa razy dziennie: rano i wczesnym wieczorem (nie później niż na 2 godziny przed położeniem się spać).
×
×
  • Dodaj nową pozycję...