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.

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.