Filtruje pod kątem

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Fale światła można definiować ze względu na ich długość, polaryzację i kierunek. Fizykom z MIT-u udało się stworzyć system filtrujący światło właśnie ze względu na kierunek. Dotychczas możliwa była filtracja jedynie ze względu na długość fali (kolor) i polaryzację.

System, który zbudowano na Massachusetts Institute of Technology przepuszcza fale światła o dowolnej długości, ale tylko wówczas, gdy nadchodzą z wybranego kierunku. Inne są odbijane. Takie urządzenie może doprowadzić do sporego postępu w wielu dziedzinach: od fotowoltaiki poprzez astronomię po systemy bezpieczeństwa.

System stworzony przez studenta Yichena Shena, profesora fizyki Marina Soljaćića i ich współpracowników składa się z wielu warstw dwóch różnych ultracienkich materiałów o precyzyjnie kontrolowanej grubości. Gdy mamy dwa materiały to, generalnie rzecz biorąc, na ich styku dochodzi do pewnych odbić. Istnieje jednak magiczny kąt, zwany kątem Brewstera. I gdy światło pada dokładnie pod tym kątem i ma właściwą polaryzację, nie dochodzi do żadnych odbić - wyjaśnia Soljaćić. Na granicy każdej z dwóch warstwa dochodzi do minimalnych odbić, co przy dużej liczbie warstw powoduje całkowite odbicie światła, z wyjątkiem tego, które pada pod konkretnym kątem.

Yichen Shen mówi, że dzięki wykorzystaniu około 80 warstw możliwe jest odbicie światła padającego z większości kątów w całym spektrum światła widzialnego. Wcześniej naukowcy potrafili wykonać podobne systemy, jednak działały one w wąskim zakresie długości fali światła.

Dzięki wynalazkowi Shena i Soljaćića możliwe będzie np. udoskonalenie ogniw fotowoltaicznych np. poprzez wykorzystanie materiału, który – ogrzewany przez słońce – będzie emitował światło o konkretnej długości fali, a ono będzie z kolei odbierane przez ogniwa fotowoltaiczne dostosowane do jak najlepszego wykorzystania fali o takim właśnie kolorze. Jednak żeby takie ogniwo było naprawdę wydajne, konieczne jest zmniejszenie strat energii wskutek ogrzewania się urządzenia i odbijania światła. Selektywne kontrolowanie kąta padania i odbijania może być tutaj bardzo przydatne. Z kolei astronomowie będą mogli udoskonalić swoje urządzenia tak, by lepiej widzieć słabo świecące obiekty, którym towarzyszy obiekt bardziej jasny. Przyda się to podczas wykrywania planet sąsiadujących z jasnymi gwiazdami. Dzięki precyzyjnemu dobraniu kąta, z którego światło jest przepuszczane można będzie lepiej uwidocznić planetę.

Z wynalazku mogą być też zadowoleni dbający o prywatność posiadacze telefonów komórkowych czy tabletów, gdyż to, co znajduje się na ich wyświetlaczach, może być widoczne np. tylko wówczas, gdy patrzy się na nie na wprost.

W eksperymentalnym systemie kąt, pod którym światło było przepuszczane wynosił około 10 stopni. Pod takim kątem przepuszczane było niemal 90% światła.

 

 

« powrót do artykułu

[MaG 2]

"Z wynalazku mogą być też zadowoleni dbający o prywatność posiadacze telefonów komórkowych czy tabletów, gdyż to, co znajduje się na ich wyświetlaczach, może być widoczne np. tylko wówczas, gdy patrzy się na nie na wprost"

 

Póki co jak patrzę w różnych testach na ekscytację z kątów patrzenia na ekrany to mam wrażenie, że jest wręcz przeciwnie .