ساخت نازکترین آینه جهان که ۱۰۰۰ برابر از مو باریکتر است

فیزیکدانان موفق به مهندسی نازکترین آینه جهان با یک لایه با صدها اتم شده‌اند که ضخامت آن بسیار کمتر از موی انسان است اما بازتاب نور بالایی دارد.

فیزیکدانان در «موسسه اپتیک کوانتومی ماکس پلانک» (MPQ) به چنین موفقیتی دست پیدا کرده‌اند و مقاله آن در ژورنال «Nature» به چاپ رسیده است. برای ساخت این آینه از مواد جدید و تنها از یک لایه با چند صد اتم یکسان استفاده شده است. این اتم‌ها با دخالت پرتوهای لیزر درون آرایه دو بعدی یک شبکه نوری سازماندهی شدند که اولین مورد در نوع خود محسوب می‌شود.

بطور معمول آینه‌ها از سطوح فلزی جلا داده شده یا شیشه‌های نوری با یک پوشش خاص استفاده می‌کنند و حالا فیزیکدانان در MPQ توانسته‌اند راه جدیدی برای ساخت آینه با کمک چند صد اتم ارائه دهند. ضخامت نازکترین آینه جهان به چندین نانومتر می‌رسد که ۱۰۰۰ برابر از موی انسان نازک‌تر است، با وجود این موضوع بازتاب نور بالایی دارد.

برای ساخت این آینه از «فراماده» استفاده شده. فراماده ساختارهای مصنوعی با خواص بسیار ویژه‌ای هستند که در طبیعت به ندرت می‌توان آن‌ها را مشاهده کرد. این خواص نه از ترکیب آن‌ها، بلکه از ساختارهایی که توسط آن‌ها شکل گرفته‌اند، نشات می‌گیرند.

نازکترین آینه جهان

خواص آن‌ها به همراه دو قابلیت حیاتی باعث شده آینه جدید بدین سبک عمل کند. اولین ویژگی، فاصله طول موج اتم‌ها بوده که همراه با الگوی منظم، از پراکندگی نور جلوگیری کرده و آن را سرکوب می‌کنند که نتیجه آن انعکاس پرتوها در یک مسیر یکطرفه و بسیار پایدار است. دومین قابلیت به فاصله میان اتم‌ها مربوط می‌شود که امکان چندین بار حرکت فوتون‌ ورودی میان اتم‌ها را پیش از بازتاب در یک جریان نوری را فراهم می‌کند که نتیجه آن‌ها، ایجاد یک بازتاب قوی است که می‌توان با غیرمسلح مشاهده کرد.

اگرچه می‌توان بازتاب نور را مشاهده کرد، اما با توجه به قطر نزدیک به ۷ میکرونی این آینه، امکان دیدن آن با چشم عادی وجود ندارد، با این وجود دستگاهی که آن را میزبانی می‌کند ابعاد بسیار بزرگی دارد و وزن آن به ۲ تن می‌رسد.

مطالب مرتبط

قوی‌ترین میدان مغناطیسی جهان توسط ستاره‌ شناسان کشف شد

ستاره شناسان با بررسی سیگنال‌های پرتو ایکس یک ستاره نوترونی، قوی ترین میدان مغناطیسی شناخته شده جهان را کشف کردند. میدان مغناطیسی این ستاره نوترونی ده‌ها میلیون برابر قوی تر از هر میدان مغناطیسی است که تاکنون در آزمایشگاه‌های زمین ایجاد شده است.ستاره نوترونی با نام «GR J1008-57»، متعلق به مجموعه‌ای خاص بوده و در... ادامه مطلب

دانشمندان از طریق شبیه‌سازی ظاهر ماده تاریک را به تصویر کشیدند

سوالات زیادی درباره ماده تاریک وجود دارد و دانشمندان پژوهش‌های زیادی پیرامون آن انجام می‌دهند. محققان اخیرا موفق به شبیه‌سازی ماده تاریک با جزئیات بسیار بالا شده‌اند.چگونه می‌توان ماده‌ای که قابل دیدن نیست را مطالعه کرد؟ این موضوع چالش بزرگی است که اخترشناسان برای مطالعه ماده تاریک با آن دست و پنجه نرم می‌کنند. در... ادامه مطلب

برخورددهنده هادرونی بزرگ سرن پس از دو سال خاموشی به کار افتاد

برخورددهنده هادرونی بزرگ پس از دو سال خاموش ماندن به خاطر تعمیرات و ارتقاء دوباره روشن خواهد شد تا به محققان در کشف اسرار علم فیزیک کمک کند. شتاب دهنده ذره‌ای جدید این برخورددهنده که Linac 4 نام دارد، در چند هفته اخیر آزمایش شده و پتانسیل تولید اشعه‌های بسیار پرقدرت را دارد.فعالیت‌های برخورددهنده هادرونی... ادامه مطلب

فیزیکدانان برای اولین بار تعامل میان کریستال‌های زمان را مشاهده کردند

دانشمندان به تحقیق پیرامون کریستال‌های زمان ادامه می‌دهند و حالا تیمی از محققان برای اولین بار شاهد تعامل میان دو کریستال زمان بوده‌اند.کریستال زمان فاز عجیبی از ماده محسوب می‌شود که تقارن انتقال زمان (TTS) را زیرپا می‌گذارد و تا چند سال پیش غیرممکن به نظر می‌رسید. کریستال‌های عادی با ساختار اتمی بسیار منظم خود... ادامه مطلب

بسته‌های موج فضازمان؛ خلق کلاس جدید لیزر که قوانین فیزیک را زیرسوال می‌برد

دانشمندان موفق به ایجاد کلاس جدیدی از پرتو لیزر شده‌اند که ظاهرا قوانین فیزیک نور را نقض می‌کند. این کلاس جدید که «بسته‌های موج فضازمان» نام دارد، از قوانین متفاوت شکست نور پیروی می‌کند و می‌تواند منجر به ایجاد فناوری‌های ارتباطی جدید شود.نور با سرعت‌های متفاوتی از میان مواد مختلف عبور می‌کند و سرعت آن... ادامه مطلب

مونتاژ بزرگترین رآکتور همجوشی هسته‌ای جهان آغاز شد؛ شبیه‌سازی خورشید در فرانسه

از چندین دهه پیش دانشمندان در حال پژوهش پیرامون رآکتور همجوشی هسته‌ای هستند و حالا فرایند ساخت بزرگترین نمونه آن آغاز شده و تا سال ۲۰۲۵ به پایان می‌رسد.این رآکتور هسته‌ای با نام «ITER» یا «رآکتور گرماهسته‌ای آزمایشی بین‌المللی» از سال ۱۹۸۵ در حال توسعه است و یکی از جاه‌طلبانه‌ترین پروژه‌های حوزه انرژی در تاریخ... ادامه مطلب

نظرات ۵

وارد شوید

برای گفتگو با کاربران، وارد حساب کاربری خود شوید.

ورود

رمزتان را گم کرده‌اید؟