Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Naukowcy z australijskiego University of Adelaide dokonali odkrycia, które zmienia poglądy na, przynajmniej niektóre, właściwości światła. Uczonym udało się "ścisnąć" światło przepływające przez światłowód bardziej, niż wydawało się to możliwe.

Światłowody działają jak rurociągi przesyłające światło. Nie mogą one jednak mieć nieskończenie małej średnicy. Gdy sięga ona kilkuset nanometrów, światłowód przestaje spełniać swoją rolę, gdyż światło zaczyna się w nim rozpraszać.

Australijskim naukowcom udało się teraz "ścisnąć" światło w światłowodzie co najmniej dwukrotnie bardziej, niż było to osiągalne. Dokonali tego dzięki teoretycznym pracom opisującym zachowanie światła w nanoskali oraz wynalezieniu nowego typu światłowodu.

Dzięki temu możliwe będzie skonstruowanie doskonalszych narzędzi do przetwarzania danych w sieciach telekomunikacyjnych, nowych źródeł światła czy lepszych komputerów optycznych. Odkrycie pozwoli też użyć światłowody nie tylko w roli "rurociągów" ale również czujników, umożliwiających np. wykrywanie wirusa grypy na lotniskach, ułatwiających prace podczas procedury sztucznego zapłodnienia czy też informujących o korozji w poszczególnych elementach samolotu.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Czy moze ktos z was wpadl na to, w jaki sposob to odkrycie ma sie do wykrywalnosci wirusa grypy na lotniskach ?

Popatrze jeszcze w materialy zrodlowe...

Share this post


Link to post
Share on other sites

moim zdaniem to stosunkowo proste...

jak światłowody będą dostatecznie cienkie to wbije się kilka(-set?) takich w ciało człowieka... tak że nawet tego nie zauważy... a potem sprawdzi się spektrum światła przepływającego przez niego tymi światłowowdami i oceni zawartość markerów sygnalizyjacych wirusa...

 

ktoś ma lepsze pomysły?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Raczej chodzi o szybkie testowanie próbek (spektroskopia, systemy lab on a chip, itp).

Share this post


Link to post
Share on other sites

Raczej chodzi o szybkie testowanie próbek (spektroskopia, systemy lab on a chip, itp).

 

Dokładnie tak. Zapewne da się zrobić coś takiego, że wyprodukują światłowód o średnicy wirusa grypy. Wszelkie ciała zbyt duże do niego nie wlecą, zbyt małe bez problemu przelecą, a te, które będą odpowiadały średnicy podda się próbkowaniu światłem i gdy otrzymamy spektrum właściwe wirusowi grypy będziemy wiedzieli, że to on. A układy z takimi czujnikami po prostu porozmieszcza się po całym lotnisku czy inszym dworcu.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Dokładnie tak. Zapewne da się zrobić coś takiego, że wyprodukują światłowód o średnicy wirusa grypy.

Istnieje tylko drobny problem - światłowód nie jest rurką, w sensie tego znaczenia, światłowód bardziej przypomina "drut".

Share this post


Link to post
Share on other sites

Zawsze możesz o nim pomysleć zarówno jak o rurce, jak i przewodzie - rurce, bo umieszczasz w nim wirusa niczym w probówce, i drucie, bo przepuszczasz przezeń porcję energii, by zbadać, w jakiej postaci i ilości się ona wydostanie.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Zawsze możesz o nim pomysleć zarówno jak o rurce, jak i przewodzie - rurce, bo umieszczasz w nim wirusa niczym w probówce,

Mógł byś mi ten mechanizm bliżej wyjaśnić, albo choć odesłać na odpowiednią stronę internetową?(ang pl de)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Pozwolę sobie własnymi słowami ;) Dzięki bardzo małej średnicy taki światłowód może działać jak filtr - wchodzą do niego wyłącznie cząsteczki na tyle małe, by przejść przez jego światło. Jeżeli np. w połowie takiego swiatłowodu umieścisz dodatkowy filtr, możesz sprawić, że wszystkie mniejsze cząsteczki przepłyną dalej, a te większe zatrzymają się na filtrze. W ten sposób bardzo szybko i skutecznie uzyskujesz na tym wewnętrznym filtrze próbkę cząsteczek o dość ściśle zawężonej wielkości i masie cząsteczkowej. Potem pozostaje tylko (albo aż) sprawdzenie, czy roztwór zawiera dokładnie to, czego szukasz.

 

Rzecz jasna, pozostaje pytanie, czy istnieją dostatecznie wąskie światłowody. Nie jestem inżynierem i nie znam się na tym, w związku z czym moją wypowiedź traktuj raczej jako podzielenie się pomysłem :P

Share this post


Link to post
Share on other sites

Naukowcy z australijskiego University of Adelaide dokonali odkrycia, które zmienia poglądy na, przynajmniej niektóre, właściwości światła.

 

Ten przecinek po "na" powinien być przesunięty :-)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Pozwolę sobie własnymi słowami ;) Dzięki bardzo małej średnicy taki światłowód może działać jak filtr - wchodzą do niego wyłącznie cząsteczki na tyle małe, by przejść przez jego światło. Jeżeli np. w połowie takiego swiatłowodu umieścisz dodatkowy filtr, możesz sprawić, że wszystkie mniejsze cząsteczki przepłyną dalej, a te większe zatrzymają się na filtrze. W ten sposób bardzo szybko i skutecznie uzyskujesz na tym wewnętrznym filtrze próbkę cząsteczek o dość ściśle zawężonej wielkości i masie cząsteczkowej. Potem pozostaje tylko (albo aż) sprawdzenie, czy roztwór zawiera dokładnie to, czego szukasz.

 

Rzecz jasna, pozostaje pytanie, czy istnieją dostatecznie wąskie światłowody. Nie jestem inżynierem i nie znam się na tym, w związku z czym moją wypowiedź traktuj raczej jako podzielenie się pomysłem :P

 

przyznam szczerze, że nie rozumiem o co Ci chodzi. Jak jakiekolwiek cząsteczki mogą wejść do światłowodu? Przecież jak już kolega mikross wspomniał światłowód nie jest rurką i nie można do niego nic wprowadzić.

Share this post


Link to post
Share on other sites

No to się wyprodukuje światłowód, który jest rurką. ;)

 

Ten przecinek po "na" powinien być przesunięty :-)

Niby gdzie? Jest to („przynajmniej niektóre”) zwyczajne wtrącenie, więc przecinki są na właściwych miejscach. Co najwyżej można z nich zrezygnować w imię unikania nadmiaru interpunkcji (który w naszym języku się robi, jak chce się być poprawnym i zarazem zgodnym z logiką formalną wypowiedzi), albo zastąpić myślnikami lub nawiasami. Ale przesunąć to się nigdzie nie da.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Jak to "nie jest rurką"? ;) Jest podłużny i pusty w środku, czego więcej potrzebujesz, żeby nazwać coś rurką? :P

Share this post


Link to post
Share on other sites

Jak to "nie jest rurką"? ;) Jest podłużny i pusty w środku, czego więcej potrzebujesz, żeby nazwać coś rurką? :P

 

Otóż nie jest pusty. Jest złożony z co najmniej dwóch warstw szkła o rożnych współczynnikach załamania (mogą być także gradientowe). Połączenie szkła i powietrza się nie sprawdza jako falowód dla światła. Sprawdź proszę chociaż w Wikipedii.

 

W jaki sposób powiązać światłowód i bakterię ze sobą...chyba muszę spróbować poszukać w necie jakiś informacji na ten temat :D

Share this post


Link to post
Share on other sites

Wow, no to pięknie... całe lata żyłem w przekonaniu, że jest pusty w środku i tylko otaczają go warstwy tworzywa/szkła. Całe szczęście,ze nie jestem inżynierem ;) sorry za pomyłkę.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Jaki maksymalny upload pójdzie na światłowodowym I/C? Musi być jakiś limit, więc zapytam się grzecznie ile on wynosi.  ;)

 

Skoro kładą światłowody to . . . nie zabraknie nam światła i wody . . .

  ??? Będzie światło oraz woda i ładniejsz twa uroda!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Wow, no to pięknie... całe lata żyłem w przekonaniu, że jest pusty w środku i tylko otaczają go warstwy tworzywa/szkła. Całe szczęście,ze nie jestem inżynierem :P sorry za pomyłkę.

Właśnie dlatego nie akceptują na wikipedii "own research" i właśnie dlatego nie rozumiałem o czym mówisz. ;)

 

Ps. najprostszym światłowodem jest strumień wody...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wyobraźmy sobie całkowicie elastycznego robota, który nie zawiera żadnych obwodów i jest napędzany światłem słonecznym, mówi Amos Meeks z Uniwersytetu Harvarda (SEAS) i główny autor najnowszych badań. Badań, których autorzy opracowali nowatorską całkowicie optyczną platformę obliczeniową. Taką, w której do obliczeń wykorzystuje się tylko i wyłącznie światło.
      W większości współczesnych systemów obliczeniowych wykorzystuje się twarde materiały, takie jak metalowe kable, półprzewodniki i fotodiody łączące elektronikę i światło, stwierdza Meeks. U podstaw wyłącznie optycznej platformy obliczeniowej leży chęć pozbycia się tych elementów i kontrolowanie światła za pomocą światła, dodaje.
      Tego typu platformy wykorzystują materiały nieliniowe, które zmieniają indeks refrakcyjny w reakcji na intensywność światła. Gdy światło przechodzi przez taki materiał, zwiększa się jego indeks refrakcyjny i w materiale pojawia się, generowany światłem, światłowód. Problem jednak w tym, że obecnie większość materiałów nieliniowych wymaga albo użycia potężnych laserów, albo też w wyniku oddziaływania światła na stałe zmieniają się ich właściwości.
      Naukowcy z Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) we współpracy z uczonymi z McMaster University oraz University of Pittsburgh opracowali nowatorski materiał, który w reakcji na światło lasera o niskiej mocy zmiania swój indeks refrakcyjny zmniejszając i zwiększając swoje rozmiary, a zmiany te są odwracalne.
      Nowy materiał to hydrożel zbudowany z sieci polimerowej nasączonej wodą oraz z niewielkiej liczby spiropyranów, molekuł reagujących na światło.
      Gdy hydrożel zostaje oświetlony, nieco się kurczy i zmienia się jego indeks refrakcyjny. Po wyłączeniu światła żel powraca do oryginalnego kształtu. Gdy zaś hydrożel zostanie oświetlony przez wiele źródeł światła, wchodzą one w interakcje i wpływają na siebie. Na przykład promień A może blokować promień B, promień B może blokować promień A, oba mogą blokować się nawzajem lub oba mogą przez siebie przechodzić. Powstaje w ten sposób bramka logiczna.
      Mimo, że to oddzielne promienie, mogą na siebie wpływać. Możemy wyobrazić sobie, że w przyszłości taki sposób reakcji na światło może zostać wykorzystany do wykonywania obliczeń, mówi Kalaichelvi Saravanamuttu z McMaster University.
      Nauki materiałowe się zmieniają. Samoregulujące, adaptacyjne materiały zdolne do optymalizowania swoich właściwości w reakcji na otoczenie zastępują statyczne, nieefektywne energetycznie i zewnętrznie regulowane materiały. Zaprezentowany przez nas materiał, który kontroluje światło o niezwykle niskiej intensywności to kolejny pokaz nadchodzącej rewolucji technologicznej, dodaje profesor Joanna Aizenberg z SEAS.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Na Tufts University stworzono magnetyczne kompozyty elastomerowe, które poruszają się w różny sposób w odpowiedzi na światło. Z takich materiałów można by produkować wiele różnych urządzeń, od prostych silników i zaworów po ogniwa fotowoltaiczne samodzielnie kierujące się w stronę światła słonecznego.
      Znamy wiele naturalnych przypadków reakcji na światło. Wystarczy przypomnieć sobie kwiaty czy liście zwracające się w stronę słońca. Materiały, które zostały wykorzystane przez naukowców z Tufts wykorzystują temperaturę Curie, czyli granicę temperatury, przy której ferromagnetyk zmienia swoje właściwości. Zmiana temperatury powoduje utratę i odzyskanie właściwości magnetycznych. Biopolimery i elastomery wzbogacone ferromagnetykiem CrO2 po wystawieniu ich na działanie promienia lasera czy promieni słonecznych ogrzewają się, tracą właściwości magnetyczne, a gdy się schłodzą, odzyskują te właściwości. Materiały takie w odpowiedzi na obecność pola magnetycznego w zależności od kształtu, mogą wykonywać proste ruchy, jak zginanie się, zwijanie czy zwiększanie swojej powierzchni. Możemy połączyć te proste ruchy w bardziej złożone, jak pełzanie, chodzenie czy pływanie. A wszystko można kontrolować bezprzewodowo, za pomocą światła, mówi profesor Fiorenzo Omenetto.
      Zespół Omenetto zaprezentował działanie wspomnianych materiałów tworząc elastyczne chwytaki, które w odpowiedzi na światło łapały i puszczały przedmioty. Jedną z zalet takich materiałów jest fakt, że możemy selektywnie aktywować fragment ich struktury poprzez skoncentrowanie na nich światła, mówi jedna z autorek badań, Meng Li. I w przeciwieństwie do innych materiałów pobudzanych światłem, które bazują na ciekłych kryształach, nasze materiały mogą poruszać się od lub do źródła światła. Wszystko to pozwala na budowę zarówno dużych, jak i małych obiektów wykonujących złożone, skoordynowane ruchy, dodaje uczona.
      Naukowcy stworzyli prosty mechanizm, który nazwali „silnikiem Curie”. Materiał w kształcie okręgu został zamocowany na osi i umieszczony w pobliżu stałego magnesu. gdy na fragment okręgu padło światło lasera, utracił on właściwości magnetyczne, doszło do zaburzenia równowagi sił i okrąg się obrócił. Wówczas oświetlony dotychczas fragment znalazł się w cieniu, odzyskał właściwości magnetyczne, a utracił je fragment obok, który znalazł się w promieniu lasera. W ten sposób prosty silnik ciągle się obracał.
      Dobierając odpowiednio kształt materiału, właściwości światła i pola magnetycznego, możemy teoretycznie uzyskać bardziej złożone i precyzyjne ruchu, jak zwijanie i rozwijanie, przełączanie zaworów w mikrokanalikach z płynami, możemy napędzać silniki w skali nano i wiele innych rzeczy, mówi Omenetto.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Na fińskim Aalto University uzyskano kondensat Bosego-Einsteina stworzony ze światła i plazmonów powierzchniowych. Ich wzajemne oddziaływanie tworzy polarytony plazmonów powierzchniowych.
      Przed niemal stu laty Einstein i Bose przewidzieli, że prawa mechaniki kwantowej mogą spowodować, iż duże grupy cząstek mogą zachowywać się tak, jakby były jedną cząstką. Zjawisko to nazwano kondensacją Bosego-Einsteina. Pierwszy kondensat tego typu udało się uzyskać dopiero w 1995 roku.
      Kondensaty uzyskiwano już wielokrotnie i w różnych konfiguracjach, jednak naukowcy ciągle nad nimi pracują. Chcą bowiem uzyskiwać je szybciej, w wyższych temperaturach i mniejszej skali. Mają bowiem nadzieję na praktyczne ich wykorzystanie. Z kondensatu Bosego-Einsteina można by stworzyć ekstremalnie małe źródło światła, które niezwykle szybko będzie przetwarzało dane.
      Fińscy uczeni poinformowali o stworzeniu kondensatu Bosego-Einsteina ze światła i elektronów poruszających się na powierzchni złotych nanopręcików. W przeciwieństwie do większości wcześniej uzyskiwanych kondensatów ten z Aalto, jako że złożony jest głównie ze światła, pojawia się w temperaturze pokojowej, nie trzeba całości schładzać do temperatur bliskich zera absolutnego.
      Korzystając ze współczesnych metod produkcyjnych jesteśmy w stanie w łatwy sposób uzyskać macierz z nanopręcików. W ich pobliżu można skupiać światło na bardzo małych powierzchniach, mniejszych nawet od długości fali światła w próżni. Te właściwości dają nam interesujące perspektywy dla przyszłych badań i zastosowań praktycznych nowego kondensatu, mówi profesor Päivi Törmä.
      Głównym problemem związanym z nowym rodzajem kondensatu jest fakt, że błyskawicznie się on pojawia i znika. Z naszych wyliczeń wynika, że czas jego życia jest liczony w pikosekundach, wyjaśnia doktorant Antti Moilanen. Naukowcy musieli więc wymyślić sposób na udowodnienie istnienia czegoś, co znika po bilionowych części sekundy. Wpadli na pomysł, by zmusić kondensat do poruszania się. Kondensat powoduje, że złote nanopręciki emitują światło. Obserwując to światło możemy badać zmiany kondensatu w czasie, dodaje Tommi Hakala. Emitowane światło jest podobne do światła laserowego. Możemy zmieniać odległości pomiędzy nanopręcikami, co pozwala nam na zdecydowanie, czy mamy do czynienia z kondensacją Bosego-Einsteina czy z pojawieniem się zwykłego światła laserowego. To są dwa bardzo zbliżone zjawiska fizyczne, a kluczowym jest możliwość odróżnienia ich od siebie. Oba nadają się też do odmiennych zastosowań, mówi profesor Törmä.
      Światło laserowe i kondensacja Bosego-Einsteina dają jasne promienie, jednak koherencje światła mają różne właściwości. To zaś wpływa na sposób, w jaki można manipulować światłem w zależności od wymaganych zastosowań. Kondensat pozwala na uzyskiwanie niezwykle krótkich impulsów światła, które mogą zostać wykorzystane do szybkiego przekazywania i przetwarzania informacji.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      IBM pokaże dzisiaj prototypowy optyczny układ scalony „Holey Optochip“. To pierwszy równoległy optyczny nadajnik-odbiornik pracujący z prędkością terabita na sekundę. Urządzenie działa zatem ośmiokrotnie szybciej niż inne tego typu kości. Układ pozwala na tak szybki transfer danych, że mógłby obsłużyć jednocześnie 100 000 typowych użytkowników internetu. Za jego pomocą można by w ciągu około godziny przesłać zawartość Biblioteki Kongresu USA, największej biblioteki świata.
      Holey Optochip powstał dzięki wywierceniu 48 otworów w standardowym układzie CMOS. Dało to dostęp do 24 optycznych nadajników i 24 optycznych odbiorników. Przy tworzeniu kości zwrócono też uwagę na pobór mocy. Jest on jednym z najbardziej energooszczędnych układów pod względem ilości energii potrzebnej do przesłania jednego bita informacji. Holey Optochip potrzebuje do pracy zaledwie 5 watów.
      Cały układ mierzy zaledwie 5,2x5,8 mm. Odbiornikami sygnału są fotodiody, a nadajnikami standardowe lasery półprzewodnikowe VCSEL pracujące emitujące światło o długości fali 850 nm.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wykorzystując komórki macierzyste pobrane w pobliżu warstwy granicznej wewnętrznej ludzkiej siatkówki, naukowcy z Uniwersyteckiego College'u Londyńskiego i Moorfields Eye Hospital przywrócili wzrok szczurom. Mają nadzieję, że zabieg uda się także w przypadku naszego gatunku, co pozwoliłoby na leczenie chorych np. z jaskrą.
      Brytyjczycy sądzą, że udało im się odtworzyć "zasoby" komórek zwojowych siatkówki, których aksony tworzą pasmo wzrokowe (rozciąga się ono od skrzyżowania wzrokowego do podkorowego ośrodka wzrokowego - ciała kolankowatego bocznego).
      Za zgodą rodzin akademicy pobrali z oczu przeznaczonych do przeszczepu rogówki próbki komórek macierzystych współistniejącego z neuronami i wspomagającego ich funkcje gleju Müllera. Trafiły one do hodowli laboratoryjnych i przekształciły się w komórki zwojowe siatkówki. Następnie wszczepiono je do oczu gryzoni.
      Ponieważ szczury nie miały wcześniej komórek zwojowych siatkówki, były ślepe. Po przeszczepie elektrody mocowane do łba ujawniły, że mózg reaguje na światło o niewielkim natężeniu.
      Dr Astrid Limb podkreśla, że choć jeszcze daleko do operacji w klinikach okulistycznych, poczyniono ważny krok naprzód w kierunku leczenia jaskry i chorób pokrewnych. W przebiegu jaskry podwyższone ciśnienie w gałce ocznej prowadzi do nieodwracalnego uszkodzenia nerwu wzrokowego oraz właśnie komórek zwojowych siatkówki.
      Przypomnijmy, że badania zespołu dr. Toma Reha z Uniwersytetu Waszyngtońskiego z 2008 r. wykazały, że nie tylko glej Müllera młodych ssaków jest zdolny do podziałów, w wyniku których powstają komórki progenitorowe, zdolne do rozwijania w nowe neurony. Dorosły glej także może zostać ponownie zastymulowany do podziałów.
×
×
  • Create New...